Naturräume Lateinamerikas
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<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> – Axel Borsdorf und Hannes Hoffert<br />
http://www.lateinamerika-studien.at<br />
<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> -<br />
vom Feuerland bis in die Karibik<br />
1 Geologie, oder: Die Gesteinswelten <strong>Lateinamerikas</strong><br />
Die Geologie ist die Geschichtsschreibung vom Werdegang der Erde, von der Gestaltung der<br />
Erdkruste und der Erdoberfläche. Sie untersucht den Ablauf der Geschehnisse vom Entstehen<br />
der Erde an, bis zur heutigen Zeit, und stellt somit eine stark gegenwartsbezogene<br />
Naturwissenschaft dar. Lateinamerika ist geologisch in drei große Bereiche zu unterteilen:<br />
den uralten kristallinen Schilden, dem jungen Faltengebirge der Anden und Kordilleren<br />
und den jungen Aufschüttungsebenen der Flusssysteme.<br />
Die Anden zählen vor allem wegen ihrer unzähligen Vulkane zu den spektakulärsten<br />
Gebirgszügen der Erde.<br />
1.1 Historische Geologie<br />
Die Historische Geologie beschäftigt sich mit der Erforschung der Erdgeschichte, also der<br />
Veränderungen der Erde, insbesondere der Erdkruste, seit der Entstehung der Erde.<br />
Als Urkunden der Vergangenheit dienen Gesteine, aus denen sich die Erdkruste<br />
zusammensetzt, und Fossilien, das sind versteinerte Reste von Tieren und Pflanzen. Die<br />
Beschreibung und Ordnung solcher als ganz oder als Abdruck erhaltener Lebewesen ist die<br />
Aufgabe der Paläontologie, die wiederum in sehr enger Verbindung zur Biologie steht. Die<br />
Stratigraphie liefert für die Darstellung der Erdgeschichte eine zeitliche Gliederung. Sie gibt<br />
eine hierarchisch gegliederte relative Einteilung der Erdgeschichte, in Erdzeitalter,<br />
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angefangen bei der Urzeit (Präkambrium) bis in die Erdneuzeit (Känozoikum) und in diesem<br />
die Jetztzeit (Holozän).<br />
Lateinamerika ist reich an Zeugen der Vergangenheit. Dinosaurierknochen wurden hier<br />
ebenso gefunden, wie Gesteine, deren Entstehung bereits mehr als drei Milliarden Jahre<br />
zurück liegt. Die ältesten Zeugen der Zeit sind im alten Schild von Guayana zu finden. Dem<br />
gegenüber stehen die ganz jungen Sedimentgesteine der Talfüllungen.<br />
1.1.1 Gliederung der Erdgeschichte<br />
Die Entwicklungsgeschichte der Erde wird in große geologische Zeitabschnitte geteilt,<br />
angefangen vor etwa 4,6 Mrd. Jahren, dem Hadaikum, dem sogenannten vorgeologischen<br />
Zeitalter, da aus dieser Zeit nur spärliche Zeugen bekannt sind. Die ältesten<br />
Gesteinsformationen, die heute bekannt sind, haben ein Alter von etwa 4 Mrd. Jahren. Auch<br />
die ältesten Gesteine <strong>Lateinamerikas</strong> datiert man auf dieses Alter. Für jüngere<br />
erdgeschichtlichen Abschnitte sind ungleich mehr Informationen erhalten, als für ältere.<br />
Deshalb kann man das Mesozoikum, besonders aber das Känozoikum genauer unterteilen. In<br />
Lateinamerika sind Gesteine fast jeden Zeitalters finden.<br />
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Erathem<br />
(Ära)<br />
K ä n o z o i k u m<br />
M e s o z o i k u m<br />
P a l ä o z o i k u m<br />
System (Periode)<br />
Quartär<br />
Neogen<br />
Tertiär<br />
Paläogen<br />
Kreide<br />
Jura<br />
Trias<br />
Perm<br />
Jung-<br />
Karbon<br />
Devon<br />
Silur<br />
Alt-<br />
Ordovizium<br />
Kambrium<br />
Serie (Epoche)<br />
Holozän 0,01<br />
Pleistozän 1,8<br />
Pliozän<br />
Miozän 24<br />
Oligozän<br />
Eozän<br />
Paleozän 65<br />
Jung<br />
Alt 144<br />
Malm (Upper-)<br />
Dogger (Middle-)<br />
Lias (Lower-) 206<br />
Jung- (Upper-)<br />
Mittel- (Middle-)<br />
Alt- (Lower-) 248<br />
Zechstein (Upper-)<br />
Rotliegendes (Lower-) 290<br />
Upper-<br />
Lower<br />
Stephan<br />
Westphal<br />
Namur 325<br />
Visé<br />
Tournai 354<br />
Jung- (Upper-)<br />
Mittel- (Middle-)<br />
Alt- (Lower-) 417<br />
Přidolí<br />
Ludlow<br />
Wenlock<br />
Llandovery 443<br />
Ashgill<br />
Caradoc<br />
Llandeilo-Llanvirn<br />
Areig<br />
Tremadoc 495<br />
Jung- (Upper-)<br />
Mittel- (Middle-)<br />
Alt- (Lower-) 545<br />
Alter in<br />
Mio.<br />
Jahren<br />
Eine besondere Schwierigkeit ist es oft, die großen Zeiträume der Erdgeschichte zu<br />
begreifen. Ein folgende Abbildung soll die Relation der Dauer widerspiegeln:<br />
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Känozoikum<br />
Hadaikum<br />
Mesozoikum<br />
Paläozoikum<br />
Proterozoikum<br />
Archaikum<br />
1.1.1.1 Präkambrium<br />
Präkambrische Gesteine bauen heute die Kernzonen der Kontinente auf. Die Teile, die seit<br />
Ende des Präkambriums nicht mehr in gebirgsbildende Prozesse miteinbezogen wurden,<br />
nennt man Kratone, die in Schilde und Tafeln untergliedert werden.<br />
An Schilden treten präkambrische Gesteine an die Erdoberfläche und sind nicht von jüngeren<br />
Gesteinen bedeckt..<br />
Um Tafeln handelt es sich, wenn das die alten Gesteine von jüngeren Sedimenten überlagert<br />
werden.<br />
Im Detail gibt es für das Präkambrium keine verbindliche stratigraphische Einteilung, die<br />
Begriffe Achaikum und Proterozoikum sind aber festgelegt.<br />
Zur Zeit des Präkambriums bildeten Südamerika, Afrika, Indien, Australien und die<br />
Ostantarktis eine einheitliche Landmasse, den sogenannten Kontinent „Gondwana“, der sich<br />
erst in der Kreide endgültig in die einzelnen Kontinentteile auflöste. Auch die übrigen<br />
Kontinente lagen zu dieser Zeit eng zusammen, womit es einen Superkontinent gab. Es gibt<br />
auch Hinweise auf erste plattentektonische Vorgänge und somit auch auf erste<br />
Gebirgsbildungsphasen.<br />
Präkambrische Gesteine sind aber auch z.B. in den Anden zu finden. In diesem Fall wurden<br />
sie aber von jüngeren Gebirgsbildungen überprägt und umgestaltet.<br />
Etwa 600 Mio. Jahre vor heute, also im Neo-Proterozoikum, gab es bedeutende<br />
Vereisungsperioden, deren Ablagerungen in Südamerika, Afrika und Australien zu finden<br />
sind.<br />
1.1.1.1.1 Archaische und Proterozoische Vorkommen<br />
Archaische Gesteine treten in hochmetamorpher und schwachmetamorpher Struktur auf.<br />
Hochmetamorphe Gesteine nehmen etwa 90 % der archaischen Gesteine ein und bestehen<br />
vorwiegend aus granitischem Material. Die niedrigmetamorphen Gesteine werden aus<br />
basischen Vulkaniten, aber auch aus div. Sedimentgesteine zusammengesetzt.<br />
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Proterozoische Gesteine nehmen weitaus größere Areale ein als Archaische, zumal die<br />
Erdkruste damals eine Dicke erreicht hatte, bei der man von „modernen“ plattentektonischen<br />
Vorgängen ausgehen kann. Es konnten im jüngeren Präkambrium gebirgsbildende Phasen<br />
und saurerer Vulkanismus festgestellt, was ebenfalls auf eine höhere Krustendicke als<br />
während des Archaikums schließen lässt.<br />
1.1.1.1.2 Kontinentalanordnung Präkambrium<br />
Aus: Faupl, 2000<br />
1.1.1.2 Paläozoikum<br />
Das Paläozoikum kann in Alt- und Jungpaläozoikum gegliedert werden.<br />
Das Altpaläozoikum stand im Zeichen des Auseinanderdriftens von Teilkontinenten des<br />
Präkambrischen Superkontinents, während die Gondwana-Kontinente weiterhin eine Einheit<br />
bildeten. Genauere Informationen sind durch paläomagnetische, -biologische und –<br />
klimatologische Daten nicht erhalten.<br />
Das Jungpaläozoikum hingegen wird durch eine Reihe von Kontinent/Kontinent-Kollisionen<br />
bestimmt, die wieder zum Zusammenführen der meisten Kontinentmassen führten.<br />
In dieser Zeit kam es auf Gondwana zu einer Vereisungsphase ("permo-karbone "Eiszeit, so<br />
genannt, weil die Kaltzeit vom jüngeren Perm in das ältere Karbon andauerte). Das<br />
Eiszentrum lag im (heutigen) südlichen Afrika, der gesamte Eispanzer erstreckte sich aber bis<br />
in das Gebiet des heutigen Brasiliens. Dort lagerten Gletscher Material aus dem<br />
Vereisungszentrum in Form von Moränen ab. In diesem Material - heute sind es verfestigte<br />
Konglomerate - finden sich Diamanten aus den Liefergebieten Süd- und Südwestafrikas, die<br />
nicht nur der brasilianischen Stadt Diamantina den Namen gaben, sondern für den<br />
bergbaulichen Wohlstand des südostbrasilianischen Hinterlandes sorgten. Das Vorhandensein<br />
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erratischen (= vom Eis verfrachteten) Materials in Brasilien, dessen Liefergebiet aber in<br />
Südafrika liegt, war eine der Hauptbeweise für die Kontinentalverschiebungstheorie.<br />
1.1.1.2.1 Paläozoische Zeittafel<br />
Zeitalter<br />
Zeit in<br />
Mio J.<br />
Wichtigste Ereignisse<br />
Perm<br />
Karbon<br />
Devon<br />
Silur<br />
438-410 410-355 355-290<br />
290-250<br />
- Durch die weitere Annäherung vereinigt sich Laurussia und<br />
Gondwana zum neuen Superkontinent „Pangäa“, der umgebende Ozean<br />
wird „Panthalassa“ genannt. Im Osten Pangäas bildet sich ein breiter<br />
Meeresgolf, die Tethys, deren Reste noch im heutigen Mittelmeer zu<br />
erkennen sind.<br />
- Der Südpol lag an der Südspitze Afrikas und der Antarktis.<br />
- Mit gleichzeitiger Klimaverschlechterung entstand ein in allen<br />
Gondwana-Teilbereichen durch Tillite gut dokumentiertes Eisschild,<br />
das an der Wende Karbon/Perm ihren Höhepunkt erreichte<br />
- Ausbreitung der Eismassen hatte Auswirkungen auf niedere<br />
Breiten: Klimawandel von warmfeucht in arides Klima<br />
- In Sibirien extrudierten vor 250 Mio. J. riesige Massen an kontinentalen Plateau-<br />
Basalten (größten der Erde); Folge: Massenaussterben von Fauna und Flora<br />
- Kollisionstendenz setzt sich fort. Der sibirische und kasachische Kraton wird an<br />
Laurussia angegliedert, der Ural entsteht.<br />
- Die Konvergenz zwischen Laurussia und Gondwana setzt sich fort<br />
– Beginn der variszischen Orogenese<br />
- Ural-Ozean war hingegen noch offen<br />
- Laurussia und Gondwana näherten sich, es kam zwischen den<br />
Kontinentmassen zu Subduktionen und Kollosionen<br />
- Ausbildung von karbonatischen Sedimenten, Evaporiten, im<br />
Bereich Südgondwanas: karbonatarme Sedimentation<br />
- Kontinent/Kontinent Kollision des Nordamerikanischen und Osteuropäischen Kratons<br />
(„Kaledonische Gebirgsbildung“) unter Angliederung von Perigondwana-Terranes (Avalonia).<br />
- Südpol im Südlichen Afrika<br />
- Günstige Klimabedingungen: Besiedlung des Festlandes durch Pflanzen und Tiere<br />
Ordovizium<br />
510-438<br />
- Nördliches Afrika in Pollage; Fennosarmatia, Nordamerika<br />
Sibirien, Teile Gondwanas in Äquatornähe.<br />
- Ausbildung großer Ozeane (Rhea-Ozean trennte Nordkontinente<br />
von Gondwana)<br />
- Entwicklung eines ausgedehnten Eisschildes („Sahara-Eiszeit“),<br />
die aufgrund des Klimawechsels zu einem großen Faunenschnitt führte<br />
- Abspaltung einzelner „Terranes“ von Gondwana („Perigondwana-<br />
Terranes“), wie etwa das heutige Florida, die Appalachen, Avalonia<br />
(Neufundland, -schottland, Mittelengland, Spanien, Frankreich)<br />
Kambrium<br />
545-510<br />
- Großteil von Gondwana in äquatorialer Lage, beide Pole lagen im<br />
Meer<br />
- In vielen Teilen der Erde entstanden Evaporite<br />
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1.1.1.2.2 Kontinentalanordnung Ordovizium<br />
1.1.1.2.3 Kontinentalanordnung Perm<br />
1.1.1.3 Mesozoikum<br />
Das Mesozoikum war vor allem durch das einsetzende Auseinanderbrechen Pangäas<br />
gekennzeichnet. Das Klima war generell wärmer als heute, und es bildete sich eine<br />
entsprechende Fauna und Flora. In weiten Teilen der Erde lagerten sich ausgedehnte<br />
Sedimentsysteme ab, die heute weit verbreitet an der Oberfläche zu finden sind (z.B.<br />
Kalkalpen, kolumbianische Ostkordillere).<br />
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1.1.1.3.1 Mesozoische Zeittafel<br />
Zeitalter<br />
Kreide<br />
Jura<br />
Zeit in<br />
Mio.J.<br />
144-65<br />
206-144<br />
Wichtigste Ereignisse<br />
- Der Zerfall des Pangäa-Kontinentes setzt sich fort<br />
- Die klimatische Wärmeperiode des Mesozoikums setzt sich fort. Die<br />
Polbereiche waren Eisfrei und es herrschte Treibhausklima. Erst gegen Ende<br />
der Kreide gibt es vereinzelt Anzeichen einer Klimaverschlechterung<br />
- Nachdem sich der südliche Nordatlantik bis auf 4000 km ausgedehnt<br />
hat, weitet sich nun auch der Nordatlantik nach Norden aus.<br />
- Von Süden her öffnet sich der Südatlantik: erst bildet sich ein<br />
kontinentales Riftsystem, mit zunächst limnischen Ablagerungen, begleitet<br />
von der Eruption großer basaltischer Lava (Plateaubasalte des Paraná-Beckens<br />
und des Amazonasbeckens)<br />
- Zunächst war in der Unterkreide noch keine Verbindung zum<br />
Nordatlantik gegeben, erst etwa 95 Mio J. v.h. trennte sich Südamerika<br />
endgültig von Afrika<br />
- Der Pazifik verkleinert sich – zahlreiche ozeanische Platten werden subduziert – im Zuge dessen<br />
wurden im westlichen Nordamerika zahlreiche Terranes angegliedert.<br />
- In der westlichen Tethys setzten erste orogenetische Vorgänge ein. Es kommt zur Kollision<br />
zwischen den arabisch-afrikanischen, eurasiatischen und den dazwischenliegenden Kleinplatten.<br />
- Auch Indien trennt sich ca. 125 Mio. J. v.h. von den zerfallenden Ostgondwana-Landmassen –<br />
Australien löst sich ebenfalls von der Antarktis<br />
- Im Jura trennen sich Nordamerika und Afrika endgültig. Der Golf von<br />
Mexiko entsteht. Im tieferen Lias handelt es sich noch um einen schmalen<br />
Riftbereich, im höheren Lias herrschen bereits offene marine Bedingungen –<br />
der Atlantik entsteht. Aus dem höheren Dogger sind bereits Tiefseesedimente<br />
bekannt. Entlang der Schelfzonen der jungen Atlantiks bildeten sich mächtige<br />
Karbonatplattformen.<br />
- Das Klima war wärmer als heute und es herrschte Treibhausklima.<br />
Wegen des ariden Klimas in weiten Teilen der Kontinentalflächen kommt es<br />
zu großräumigen Evaporitablagerungen<br />
- An den Kontinentalrändern lagern sich Klastische Sedimente ab<br />
- Ebenfalls im Jura setzt der Zerfall der Gondwana-Landmassen in<br />
Westgondwana (Südamerika, Afrika) und Ostgondwana (Antarktis,<br />
Australien, Madagaskar, Vorderindien) ein, getrennt durch eine von der<br />
östlichen Tethys ausgehenden Meeresingression. Begleitet wird das<br />
auseinanderdriften infolge des Aufdringen basischer Magma.<br />
- Der Pazifik (ehem. Panthalassa) verliert weiterhin an Größe.<br />
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1.1.1.3.2 Kontinentalanordung Trias<br />
1.1.1.3.3 Kontinentalanordnung Unterkreide<br />
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1.1.1.3.4 Kontinentalanordnung Oberkreide<br />
1.1.1.4 Känozoikum<br />
Im Känozoikum findet der Zerfall Pangäas sein vorläufiges Ende. Das Tertiär ist geprägt von<br />
mehreren Phasen der Gebirgsbildung, nicht nur in Europa (Alpen) und Asien (Himalaya),<br />
sondern auch in Mittel- und Zentralamerika (Kordilleren), in Südamerika (Anden) und auf<br />
einigen karibischen Inseln (insbesondere auf Hispañola und Jamaica).<br />
Der Beginn des Quartärs ist mit dem Einsetzen von Klimaschwankungen definiert, die bald<br />
zum Absinken der Durchschnittstemperaturen um 4-5 °C (im Vergleich zu heute) führten. In<br />
den hohen und gemäßigten Breiten (Patagonien) sowie in den Gipfelregionen der Anden<br />
bildeten sich mächtige Firnfelder und Gletscher. Auch in Mittel- und Südamerika haben also<br />
auch die Eiszeiten ihre Spuren hinterlassen.<br />
Dennoch: Weil die Anden während des Pleistozäns, also während der Eiszeiten, noch bei<br />
weitem nicht so weit herausgehoben waren wie heute, sie zudem nur zum geringeren Teil<br />
jenseits der Wendekreise, also in den mittleren und hohen Breiten, liegen, war der Einfluss<br />
der Vergletscherung bei weitem nicht so stark wie etwa in europäischen oder asiatischen<br />
Hochgebirgen. Ein Beleg dafür, dass Teile des kolumbianischen Hochlandes während des<br />
Pleistozäns noch zur "Tierra Caliente", also zum "heißen Land" und damit zum<br />
Grundstockwerk des Gebirges gehörten, ist die Sacerglotta, eine im Pleistozän vorkommende<br />
Tieflandpflanze, die sich heute als Versteinerung (Fossil) in 3000 m Meereshöhe befindet.<br />
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1.1.1.4.1 Känozoische Zeittafel<br />
Zeitalter<br />
Zeit<br />
Mio.<br />
Serie<br />
Wichtigste Ereignisse<br />
0,01<br />
Holozän<br />
- Klimaerwärmung, schrittweises Zurückweichen der<br />
pleistozänen Eismassen<br />
Quartär<br />
1,8<br />
Pleistozän<br />
- Fortsetzung der tektonischen Bewegungen der<br />
alpidischen Gebirgsbildung. Endgültige Heraushebung der<br />
Anden zum Hochgebirge.<br />
- Ausbreitung der pleistozänen Vergletscherung. Polkappen<br />
weite Teile der Gebirge bildeten ausgedehnte Inlandeisdecken<br />
bzw. Eisstromnetze<br />
5,3<br />
P l i o z ä n<br />
- Der seit dem Jura bestehende zirkumäquatoriale<br />
Meeresstrom wurde wegen der Schließung der Tethys und der<br />
Entwicklung des Isthmus von Panama (vor 3,5 Mio. J.)<br />
unterbrochen. Der Isthmus von Panama hat große Bedeutung für<br />
die Entwicklung der Meeres- und Landfauna.<br />
- Klima: Die Abkühlung setzt sich fort. Infolge der<br />
Schließung der Panamastraße wurde wegen der Beschleunigung<br />
des Golfstroms vermehrt feuchte Luft in den Norden verfrachtet.<br />
- Ab 2,5 Mio J. setzt die Vergletscherung des der Nordhemisphäre ein<br />
Tertiär<br />
23,8<br />
M i o z ä n<br />
- Klima: Es herrschte ein hoher Temperaturgradient<br />
zwischen niederen und hohen Breiten, der trop. Regenwaldgürtel<br />
wurde eingeengt, der antarktische Eisschild dürfte bereits<br />
existiert haben.<br />
- Höhepunkt der alpidischen Gebirgsbildung<br />
- Schließungsvorgang der Tethys durch die Annäherung der afrikanische und<br />
eurasischen Platten setzt sich fort.<br />
- Das Rote Meer entsteht – die arabische Halbinsel löst sich von Afrika und<br />
driftet gegen die iranische Platte, die Zagrosketten entstehen.<br />
- Das ostafrikanische Grabensystem entsteht<br />
- Auffaltung des Himalayagebirges<br />
33,7<br />
O l i g o z ä n<br />
- Klima: An der Wende Eozän/Oligozän ereignete sich ein<br />
dramatischer Klimawechsel, wahrscheinlich hervorgerufen durch<br />
Packeisbildung um die Antarktis und durch die Öffnung der<br />
Drake-Passage<br />
- Die Antarktis trennt sich komplett ab und befindet sich<br />
nun permanent in Pollage De Entstehung der Drake-Passage<br />
zwischen Südamerika und der westantarkischen Halbinsel ist<br />
vollzogen. Es entsteht eine zirkumantarktische Meeresströmung<br />
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1.1.1.4.2 Kontinentalanordung Miozän<br />
1.1.1.4.3 Quartär<br />
Der Beginn des Quartärs, dem erdgeschichtlich jüngsten Abschnitt, ist durch das Einsetzten<br />
von Klimaschwankungen charakterisiert. Aufgrund der Kürze des Zeitalters ist eine<br />
Biostratigraphische Einteilung nicht möglich. Durch die zahlreichen Klimaschwankungen<br />
wird das Quartär entsprechend dem Wechsel von Kaltzeiten (Glazialen) und Warmzeiten<br />
(Interglazialen) untergliedert. Besonders gut über die Abfolge von Kalt- und Warmzeiten<br />
gibt uns die Sauerstoff-Isotopenverteilung in marinen Sedimenten Auskunft. So konnten<br />
innerhalb der letzten Million Jahre ein 30-facher Wechsel von kalten und warmen Perioden<br />
festgestellt werden, wobei nicht jede Periode bereits eine Eiszeit darstellt.<br />
Die gegenwärtige Eisbedeckung der Erde beträgt etwa 10% (15 Mio km²). Während der<br />
pleistozänen Kaltzeiten vergrößerte sich diese Fläche auf das dreifache. In den niedrigen<br />
Breiten äußerten sich diese Zeiten als Trockenphasen (Interpluviale). Wärmere Perioden<br />
nennt man Pluviale (feuchtere Perioden).<br />
Kennzeichnend sind ebenso glazio-eustatische Meeresspiegelschwankungen. Während der<br />
Kaltzeiten sank der Meeresspiegel, da ein grossteil des Wassers der Erde als Eis gebunden<br />
war – ein Großteil der Kontinentalschelfgebiete fiel trocken. Für die Entstehung der<br />
Vereisungsphasen gibt es verschiedene Theorien.<br />
1.2 Aufbau der Erde<br />
Die ursprüngliche Erdoberfläche muss vor etwa 4,6 Mrd. Jahren aus gasförmiger und<br />
flüssiger Materie erstarrt sein. Es begann die geologische Entwicklung.<br />
Die Erde wird aus der Kruste, dem Mantel und dem Erdkern aufgebaut.<br />
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Durch geophysikalische Untersuchungsmethoden, etwa durch seismische Messungen, lassen<br />
sich die Tiefen der Grenzflächen der Erdschalen, sogenannte Diskontinuitäten, bestimmen.<br />
Man kann dabei zwischen der Erdkruste, dem Erdmantel und dem Erdkern unterscheiden.<br />
Tiefe<br />
(km)<br />
0<br />
Gliederung<br />
des<br />
Erdinneren<br />
Obere<br />
Kruste<br />
Stoffliche<br />
Zusammensetzung<br />
Sedimente,<br />
Granitoide,<br />
Gneise,<br />
Silikatgesteine<br />
Seismische<br />
Geschwindigkeit der<br />
Longitudinalwellen<br />
[km/s]<br />
6<br />
15 CONRAD-Diskontinuität<br />
30-70<br />
Untere<br />
Kruste<br />
Gabbroide, dunkle<br />
Silikatgesteine<br />
4<br />
6,5<br />
7,5<br />
Zustand<br />
der<br />
Materie<br />
Fest<br />
Fest<br />
Druck<br />
[kbar]<br />
0<br />
9<br />
Physikalische<br />
Eigenschaften<br />
Temperatur<br />
[°C]<br />
25<br />
600<br />
Dichte<br />
[g/cm³]<br />
2,65<br />
2,75<br />
15 1000 3,33<br />
90 MOHOROVIČIĆ-Diskontinuität<br />
100 8,1<br />
Peridotit,<br />
Fest<br />
ultrabasische<br />
Oberer Gesteine<br />
300 Erdmantel<br />
7,7 Fließfähig 400 2000 4,6<br />
Druckoxide 9,0<br />
700<br />
Fest<br />
Unterer<br />
11,4<br />
Hochdruckoxide<br />
1000 Erdmantel<br />
13,7<br />
2900 WIECHERT-GUTENBERG-Diskontinuität<br />
5120<br />
6371<br />
Äußerer<br />
Erdkern<br />
Innerer<br />
Erdkern<br />
Metallisch, liquid<br />
Metallisch, fest<br />
1300 3000 5,6<br />
8,1<br />
Flüssig<br />
10,0<br />
3100 11,5<br />
LEHMANN-Diskontinuität<br />
11,2<br />
fest 3500 5000 15,0<br />
11,3<br />
Eine weitere Unterteilung nach ihren physikalischen Eigenschaften wird für Erdkruste und<br />
Erdmantel getroffen:<br />
Die Lithosphäre umfasst die Erdkruste und den obersten Erdmantel bis in eine Tiefe von<br />
etwa 100 m. Sie besteht aus spröden Platten mit unterschiedlicher<br />
Gesteinszusammensetzung. Man unterscheidet dabei zwischen ozeanischen<br />
Lithosphärenplatten, mit einer Mächtigkeit von etwa 70 – 80 km, und den kontinentalen<br />
Lithosphärenplatten, mit einer Mächtigkeit von etwa 100 – 120 km.<br />
Die Asthenosphäre, aufgebaut aus zähflüssigem Material unterlagert die Lithosphäre.<br />
Seismische Wellen werden hier stark eingebremst und gilt als Gleitzone der Platten der<br />
Lithosphäre.<br />
Über dem Erdkern liegt die Mesosphäre, die bis in eine Tiefe von 700 km reicht.<br />
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1.2.1 Tektonische Bewegungen<br />
Tektonik ist die Lehre von den Kräften des Erdinneren. Lange Zeit konnten nur die durch<br />
solche Kräfte ausgelösten Prozesse analysiert werden. Man unterschied folgerichtig Vorgänge<br />
des Zerbrechens (auch als "germanotype Tektonik" bezeichnet) oder des Verbiegens und<br />
Faltens ("alpinotype Tektonik") bzw. Prozesse, die durch magmatische Bewegungen<br />
(vulkanische Tektonik) oder Verformungen zähplastischen Substrats (Salz- und Eistektonik)<br />
hervorgerufen wurden. Alle Ereignisse, die zu Erschütterungen der Erdoberfläche führen,<br />
werden seismische Prozesse genannt und von der Seismik untersucht. Seismische Vorgänge<br />
können aber auch durch den Menschen hervorgerufen werden, sind dann also nicht wirklich<br />
tektonischen Ursprungs.<br />
Nach den Erkenntnissen der Kontinentalverschiebungstheorie Alfred Wegeners und der auf<br />
dieser Grundlage 50 Jahre später entstandenen Lehre von der Plattentektonik haben wir heute<br />
ein komplexeres Bild der Ursachen tektonischer Vorgängen. Demnach wissen wir nun, das<br />
die Gesteinshülle der Erde (die sog. Lithosphäre) kein homogener, starrer Körper ist. Sie<br />
besteht im Gegenteil aus verschiedenen, teils ozeanischen, teils kontinentalen Platten<br />
unterschiedlicher Mächtigkeit und verschiedener spezifischer Gewichte, die sich in allen<br />
möglichen Richtungen aufeinander zu oder voneinander weg, oder auch einfach nur<br />
aneinander vorbei bewegen. Die durch die Bewegung der Platten bzw. die an ihren Grenzen<br />
stattfindenden Prozesse werden Plattentektonik genannt.<br />
Im Lateinamerikanischen Raum sind eine Vielzahl von Platten am Aufbau der Kruste<br />
beteiligt. Neben der großen Südamerikanischen Kontinentalplatte sind dies die ozeanischen<br />
Nazca- und Cocos-Platten, sowie die Karibische Platte.<br />
14
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1.2.1.1 Tektogenetische Prozesse<br />
Tektogenetische Bewegungen bewirken durch seitliche Einengung Faltungen und<br />
Überschiebungen, andererseits durch seitliche Ausdehung, bzw, vertikalem Versatz<br />
Klüftungen, Verwerfungen und Grabenbildungen.Von grundlegender Bedeutung für das<br />
heutige Verständnis der tektonischen Aktivität der Erde war die Entwicklung der Theorie der<br />
Plattentektonik.<br />
Im Sinne der Tektonik als morphogenetisch bezeichnete Bewegungen verändern die Gestalt<br />
der Kruste entscheidend durch vertikale Verstellungen und sind Grundlage für die<br />
Heraushebung der Hochgebirge, der sog. Orogenese. Nur durch diese Art tektonischer<br />
Bewegungen steigen die von tektogenetischen Bewegungen deformierten Gesteine zu<br />
morphologisch sichtbaren Gebirgen auf. Sie werden im Allgemeinen von tekonischen<br />
Brüchen seitlich begrenzt.<br />
Die vertikale Verstellung kann bis über 20 mm im Jahr betragen. Bereiche mit steilem,<br />
jungem Relief, wie z. B. der gesamte andine Bereich, gehören zu morphogenetisch sehr<br />
aktiven Zonen und sind durch Erdbeben und Vulkanismus gekennzeichnet.<br />
Epirogenetische Prozesse sind weitgespannte vertikale Krustenbewegungen, durch die das<br />
innere Gesteinsgefüge nicht verändert wird, im Gegensatz zu den beiden anderen<br />
Grundprozessen der tektonischen Bewegung. Es handelt sich um umkehrbare, oft isostatische<br />
Ausgleichsbewegungen, die nicht zuletzt die Verteilung von Land und Meer<br />
beeinflussen.(Unter "Isostasie" wird die Tendenz der Erde zum Gewichtausgleich verstanden.<br />
Abtragungen, aber z.B. auch das Abschmelzen von Gletschern, verändern das Gewicht der im<br />
Unterschied zum Erdmantel leichteren Erdkruste. Wird diese also noch leichter, wird sie<br />
gehoben und somit der Erdmantel unter der Erdkruste mächtiger.)<br />
Absinkende Gebiete unterliegen einer Transgression des Meeres, d.h. Meeresufer werden<br />
überflutet.<br />
Gehobene Bereiche rufen eine Meeresregression (Rückzug) hervor, Teile des Schelfes<br />
tauchen auf.<br />
So überführen epirogenetische Bewegungen Abtragungsbreiche in weite<br />
Sedimentationsbecken und umgekehrt.<br />
Die weitgespannten Verbiegungen von Tafelbereichen, durch Epirogenese hervorgerufen,<br />
lassen die Entstehung von großen Gewölben (Anteklisen) und Becken (Syneklisen) zu.<br />
1.2.1.2 Erdbeben<br />
Erdbeben gehören zu den Naturereignissen, die mit katastrophalen Folgen für den Menschen<br />
verbunden sind. Obwohl man über die Entstehung von Erdbeben gute Kenntnisse hat, sind<br />
Ort und Zeitpunkt eines Ereignisses, trotz modernster Methoden, sehr schwer vorher zu<br />
sehen.<br />
Als Ursachen sind vor allem endogene (der Erde innenbürtige) Vorgänge zu beobachten, wie<br />
plattentektonische Vorgänge (Verschiebungen von Teilen der Erdkruste) und Vulkanismus.<br />
Die Folgen von der Erdbebenschwingungen sind Krustenverschiebungen, Hebungen und<br />
Senkungen, Spalten und Risse im Boden, Vulkanausbrüche, Bergstürze, Rutschungen oder<br />
Zerstörungen von Siedlungen. In Lateinamerika wird ein schweres Erdbeben "terremoto"<br />
genannt, seismische Erschütterungen dagegen "temblor". Untermeerische Seebeben und<br />
Vulkanausbrüche lösen "Tsunamis", das sind sog. seismische Wogen mit verheerenden<br />
Flutwellen, aus, die in Küstenregionen schwere Verwüstungen anrichten können.<br />
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1.2.1.2.1 Aufzeichnung von Erdbeben<br />
In etwa 90% aller Erdbeben handelt es sich um tektonische Beben. Diese beruhen auf<br />
Spannungen zwischen zwei aneinander entlanggleitenden Bruchflächen. Bei sprödem<br />
Materialverhalten, was im Falle der Erdkruste in der Regel der Fall ist, muss die bei der<br />
Bruchausbildung freiwerdende potentielle Energie größer sein, als es für eine Bruchbildung<br />
notwendig wäre. Dieser Überschuss führt zur beschleunigten Bruchausbreitung und zur<br />
Entsendung seismischer Wellen.<br />
Weitere Ursachen können Auswirkungen und Folge von Vulkanausbrüchen sein (7% aller<br />
Beben) oder aber auch Einsturzbeben (lokale Bedeutung, wie etwa der Einsturz von Höhlen<br />
oder Hohlräumen im Untergrund).<br />
Man kann drei verschiedene Arten von seismischen Wellen unterscheiden:<br />
• Longitudinal- oder Kompressionswellen bringen Teilchen parallel zur<br />
Ausbreitungsrichtung der Wellen zum Schwingen. Diese Wellen breiten sich daher schnell<br />
aus<br />
• Transversal- oder Scherwellen bringen Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der<br />
Wellen zum Schwingen und sind etwa um die Hälfte langsamer als Longitudinalwellen.<br />
• Oberflächenwellen, die sich an der Erdoberfläche ausbreiten sind am langsamsten.<br />
In dieser Reihenfolge treffen die genannten Wellen auch bei einem seismologischen<br />
Observatorium ein. Da die Gesteine die Wellen unterschiedlich schnell weiterleiten, gibt die<br />
Ausbreitungsgeschwindigkeit Aufschluss über den Bau des Erdinneren, aber auch über die<br />
Ursache von Beben.<br />
Die Stärke von Erdbeben wird aus der spektralen Amplitudendichte der registrierten Wellen<br />
berechnet. Das Stärkemaß ist das seismische Moment M (Magnitude), das aus dem<br />
maximalen Ausschlag der eines Seismographen hervorgeht. Durch Werte mehrerer<br />
Messstationen lässt sich das Epizentrum, also das Erdbebenzentrum, ermitteln. Dieses liegt<br />
direkt über dem Hyperzentrum, dem eigentlichen Erdbebenherd im Erdinneren.<br />
Die im Epizentrum nachgewiesene Magnitude wird nach der nach oben offenen,<br />
logarithmisch aufgebauten C.-F. Richter Skala erfasst.<br />
Eine weitere Möglichkeit ist der Erfassung der Stärke der Erdbeben ist das Wirken auf die<br />
menschliche Wahrnehmung und beruht auf einer Intensitätsskala, die von A. Mercalli<br />
entworfen wurde.<br />
Alle stärkeren Erdbeben werden von schwächeren Vorbeben eingeleitet, wobei der zeitliche<br />
Abstand zum Hauptbeben so knapp ist, dass eine rechtzeitige Warnung derzeit noch nicht<br />
möglich ist. In weiterer Folge kommt es häufig zu umfangreichen Nachbeben, deren<br />
Intensität noch sehr hoch ausfallen kann. Sie stellen wichtige Informationsquellen zur<br />
Erdbebenforschung dar.<br />
1.2.1.3 Vulkanismus<br />
Unter Vulkanismus versteht man alle Vorgänge und Erscheinungen, die mit der Förderung<br />
von glutflüssigem Gestein (Magma) zur Erdoberfläche in Zusammenhang stehen. Die<br />
Austrittsstelle von festen, flüssigen, oder gasförmigen Förderprodukten nennt man Vulkan.<br />
Auf der Erde gibt es etwa 550 Vulkane, die in historischer Zeit und bis heute tätig waren oder<br />
sind, von denen ein beträchtlicher Teil in Lateinamerika zu finden ist. Vulkanausbrüche<br />
können sehr unterschiedlich ablaufen. Das Magma kann ganz ruhig oder aber mit einer<br />
gewaltigen Explosion ausfließen und der Ausbruch mit verheerenden Auswirkungen<br />
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verbunden sein. Die Gründe hierfür liegen in der Struktur der Erdkruste und der chemischen<br />
Beschaffenheit der Schmelze.<br />
Der vulkanische Formenschatz lässt sich nach verschiedenen geologischen und<br />
geomorphologischen Gesichtspunkten untergliedern.<br />
- nach Beschaffenheit der Schmelze: Gesteine saurer (kieselsäurereicher)<br />
Förderprodukte nennt man Rhyolite, Gesteine basischer Schmelzen, die häufiger sind,<br />
Basalte. Dazwischen (intermediär) liegt etwa der Andesit und der Trachyt.<br />
- nach der Form des Lavaförderkanals: bei Linearvulkanen benützt das Magma eine<br />
tiefreichende Spalte, oder eine Spaltenzone zum Aufstieg.<br />
- nach der Zahl der Ausbrüche<br />
- nach der Form und dem Aufbau der Vulkanberge<br />
- nach der Art der Förderprodukte<br />
- nach dem Ausbruchsmechanismus<br />
- nach der Form der Vulkanberge<br />
- nach der Art der Förderprodukte<br />
- nach dem Ausbruchsmechanismus<br />
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1.2.1.4 Die Plattentektonische Hypothese<br />
1912 von dem Geophysiker Alfred Wegner entwickelt fand die Kontinentaldrifttheorie in den<br />
1960er Jahren durch neue geophysikalische Methoden späte Anerkennung und Bestätigung.<br />
Man erkannte das geologisch junge Alter der heutigen Ozeanböden (nur mehrere 100<br />
Millionen Jahre). Seismische, gravimetrische und magnetotellurische Untersuchungen und<br />
geotektonische Beobachtungen ergaben, dass sich die Erde aus sechs bis neun Großplatten<br />
aufbaut, die als mehr oder weniger lose aneinander gefügte Kugelkalotten die Asthenosphäre<br />
(des Erdmantels) überlagern. Durch Konvektionsströme in der Asthenosphäre werden die<br />
Lithosphärenplatten angetrieben. Plattengrenzen verhalten sich entweder passiv, d.h. ohne<br />
nennenswerte Verschiebungen, oder sie erfahren einen vertikalen Verschub, oder schieben<br />
sich gegeneinander. Ozeanische Rifte fungieren als konstruktive Plattengrenzen. Entlang der<br />
Spaltenausbrüche der Riftzonen werden über aufsteigenden Konvektionsströmen ständig neue<br />
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ozeanische Krustenteile gebildet. Den Vorgang der Krustenspaltung wird international als<br />
"sea floor spreading" bezeichnet. Vereinfacht kann man sich das ähnlich vorstellen wie die<br />
Bewegung von siedendem Wasser in einem Kochtopf: die dabei aufsteigenden Luftblasen<br />
steigen senkrecht auf und bewegen an der Oberfläche zum Topfrand hin.<br />
In ganz ähnlicher Weise wandert die bei dem Vorgang der Ozeanspreizung entstandene<br />
ozeanische Kruste von den ozeanischen Riften weg auf die Kontinentalränder (vergleichbar<br />
dem Topfrand) zu. Zur weiteren Erklärung versagt das Bild des Topfes, da die<br />
Kontinentalschollen keinen tiefen Rand darstellen. In Wahrheit "schwimmen" sie nur auf dem<br />
schwereren Material des Erdmantels, aus dem auch die ozeanischen Platten aufgebaut sind.<br />
Das aus den mittelozeanischen Rücken stammende und zu den Kontinenten transportierte<br />
Material wird - da es schwerer ist - unter die (leichteren) Kontinentalschollen geschoben.<br />
Diesen Vorgang, der von Erdbeben begleitet wird, nennt man Subduktion. Beim Absinken<br />
schmilzt die ohnehin bereits zähplastische ozeanische Kruste zum Großteil auf und wird zu<br />
Magma. Vermischt mit kontinentalem Material steigt sie in den Kordilleren und Inselbögen<br />
als Schmelze wieder auf und bildet -bei langsamer Abkühlung in den benachbarten Gesteinen<br />
- die riesigen plutonischen Batholithe oder - bei raschem Aufstieg - die Vulkanketten der<br />
Anden oder die vulkanischen Inseln der Karibik.<br />
Die Subduktionsraten können sehr unterschiedlich sein, da sie u.a. von der wechselnden<br />
Plattengeschwindigkeit und der Neigung des Kontinentalrandes abhängig sind. Sie betragen<br />
im Bereich der kleinen Antillen 1,5 cm/Jahr, im peruanisch-chilenischen Küstengebiet<br />
dagegen über 10 cm/Jahr. Auch der Abtauchwinkel der ozeanischen Platte kann stark<br />
variieren (zwischen 30° und 90°). Die Erforschung der Erdbeben trug viel zum Verständnis<br />
der Vorgänge im Erdinneren bei. So erkannte man, dass Erdbebenhypozentren den Verlauf<br />
der Subduktion wiedergeben. Den Bereich der Erdbebenhypozentren in Subduktionszentren<br />
nennt man Benioffzonen. Sie sind in der Regel in einer Tiefe von 30 km bis zu 700 km zu<br />
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finden. Der Erdbeben werden durch Aufbau und Auflösung von Spannungen der<br />
abtauchenden, kühleren Platte, bzw. durch den Widerstand des Erdmantelamterials gegenüber<br />
der abtauchenden Bewegung der Platte ausgelöst.<br />
Bei der Kollision kontinentaler Krustenteile liegt die Benioff-Zone maximal in 40 km Tiefe.<br />
Werden leichte kontinentale Krustenteile subduziert, wird der Auftrieb verstärkt, und es<br />
kommt zur Heraushebung von Gebirgen (Orogenese).<br />
1.2.1.4.1 Plattenkollisionen<br />
Das Aufeinandertreffen von Platten bezeichnet man als Kollision. Man spricht von aktiven<br />
Kontinentalrändern (Bsp.: südamerikanische Westküste), im Gegensatz zu passiven<br />
Kontinentalrändern (Bsp.: südamerikanische Ostküste). Entsprechend dem Charakter der<br />
kollidierenden lithosphärischen Krustenteilen sind mehrere Kollisiontypen zu<br />
unterscheiden. Die wichtigsten Typen sind:<br />
• Ozean-Ozean-Kollision: Abtauchen einer ozeanischen Kruste unter einer ozeanischen<br />
Kruste (pazifische unter philippinische Platte)<br />
• Ozean-Kontinent-Kollision: Abtauchen einer ozeanischen Kruste unter eine kontinentale<br />
Kruste (Nazca-Platte unter aüdamerikanische Platte, führt zur andinen Gebirgsbildung)<br />
• Ozean-Inselbogen-Kollision: Abtauchen ozeanischer Kruste unter einer nicht einheitlichen<br />
kontinentalen Kruste (pazifische unter asiatische Platte)<br />
• Kontinent-Kontinent-Kollision: Zusammenstoßen von aktiven und passiven<br />
Kontinentalrändern. Hier kommt es weniger zur Subduktion einer Platte, sondern zur<br />
Aufschiebung und Verdoppelung der Lithosphäre. Das starke Ungleichgewicht wird durch<br />
eine verstärkte vertikale Heraushebung kompensiert (Auftreffen afrikanischer auf eurasische<br />
Platte führt zur Alpenbildung; Norddrift der indischen Platte gegen die asiatische Platte<br />
bewirkt die Morphogenese des Tien-Shan-Himalaya-Komplexes)<br />
1.2.2 Minerale und Gesteine<br />
Die Lithosphäre besteht aus - je nach Betrachtungsmaßstab aus Gesteinen und Mineralen.<br />
Minerale sind natürliche chemische Verbindungen mit kristalliner Struktur. Über 2000<br />
Mineralien sind bekannt, etwa 50 davon sind für die Gesteinsbildung relevant.<br />
Gesteine sind natürliche Gemenge von Mineralen. Sie kommen in unterschiedlichen<br />
Ausprägungen vor, je nachdem ob...<br />
- die Minerale aus einer magmatischen Schmelze auskristallisieren (magmatische<br />
Gesteine),....<br />
- sie durch Druck und Temperatur aus vorhandenen Gesteinen umgewandelt werden<br />
(metamorphe Gesteine),...<br />
- aus wässriger Lösung ausfielen (chemische Sedimentgesteine),...<br />
- Mineral- und Gesteinsbruchstücke angehäuft werden (klastische Sedimentgesteine),<br />
oder...<br />
- durch die Ansammlung tierischer und pflanzlicher Reste (biogene Sedimentgesteine).<br />
Minerale<br />
Minerale unterscheiden sich durch ihre chemische Zusammensetzung, ihre Kristallformen und<br />
durch einige physikalische Eigenschaften, wie Härte, Farbe, Bruch, Spaltbarkeit, Strich oder<br />
Glanz.<br />
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Die Eigenschaften ergeben sich aus der räumlichen Anordnung von Ionen und Atomen und<br />
erhalten ihre Gestalt durch die Kombination von Flächen, Kanten und Winkeln im Kristallund<br />
Raumgitter.<br />
Die wichtigste Mineralgruppe sind die Silikate, dies sind Verbindungen aus dem chemischen<br />
Elementen Silikat und Sauerstoff, sowie diversen anderen Stoffen. Sie kommen in den<br />
meisten Gesteinsbildenden Mineralen vor.<br />
Mineralgruppe Mineral Farbe<br />
Chemische<br />
Zusammensetzung<br />
Härte<br />
Quarz Quarz farblos, weiß SiO 2 7<br />
Feldspat<br />
Orthoklas<br />
Sanidin<br />
Mikrolin<br />
Perthit<br />
Plagioklas<br />
Albit<br />
Anothit<br />
rötlich,<br />
gelblich, weiß K[AlSi 3 O 9 ] 6<br />
weiss,<br />
grünlich Na[AlSi 3 O 8 ]<br />
Ca[Al 2 Si 2 O 8 ]<br />
Feldspatvertret Nephelin farblos, weiss Na[AlSiO 4 ]<br />
er (Foide) Leucit weiss, grau K[AlSi 2 O 6 ]<br />
6<br />
5,5-6<br />
Chemische<br />
Charakterisierung<br />
Leukokrate<br />
Minerale<br />
(Aluminiumsilikati<br />
sche Minerale)<br />
- SiO 2 -Reich<br />
- Sauer<br />
- Hell<br />
Glimmer<br />
Muskovit<br />
Serizit<br />
Biotit<br />
Augit<br />
farblos,<br />
silbrig, weiß KAl 2 [(OH) 2 /AlSi 3 O 10 ]<br />
silbrig, weiß,<br />
hellgrün KAl2[(OH) 2 , F/AlSi 3 O 10 ]<br />
2-2,5<br />
schwarz,<br />
dunkelbraun K(Mg, Fe) 2 [(OH) 2 /AlSi 3 O 10 ] 2,5-3<br />
schwarz,<br />
grünlichschwarz<br />
schwarz,<br />
grünlichschwarz<br />
(Ca, Mg, Fe) 2 [Si, Al) 2 O 6 ] 5-6<br />
Ca 2 (Mg,<br />
Fe) 5 [(OH) 2 (Si,<br />
Hornblende<br />
Al) 2 (Si 6 O 22 )]<br />
5-6<br />
Olivin flaschengrün (Mg, Fe) 2 [SiO 4 ] 6,5-7<br />
Melanokrate<br />
Minerale<br />
(Magnesium-<br />
Eisen-Silikatische<br />
Minerale)<br />
SiO 2 -Arm,<br />
Basisch, dunkel<br />
Für Sedimentgesteine von großer Bedeutung sind Tonminerale. Diese setzten sich in ihrer<br />
kristallinen Struktur aus Schichtgittern zusammen, die zwischen den Schichten eine nur sehr<br />
geringe molekulare Bindung vorweisen. Dadurch erhalten die Minerale einerseits<br />
Blättchenform und werden in weiterer Folge auch durch ihre Quellfähigkeit charakterisiert.<br />
1.2.2.1 Magmatische Gesteine<br />
Magmen sind glutheiße, dem Erdinneren entstammende silikatische Schmelzen, die neben<br />
Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt auch Dämpfe und Gase enthalten.<br />
Magmatite entstammen einer sich abkühlenden Schmelze, entweder dem unterirdisch<br />
erstarrendem Magma, oder dem an der Erdoberfläche erstarrendem Lava.<br />
In den Tiefen der Erdkruste und des oberen Erdmantels bilden sich demnach entweder<br />
Tiefengesteine oder Plutonite, oder an der Erdoberfläche Ergussgesteine oder Vulkanite.<br />
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Weite Teile <strong>Lateinamerikas</strong> werden von Plutoniten und Vulkaniten bestimmt. Die Anden<br />
etwa sind berühmt für die unzähligen Vulkankegel, im Osten Südamerikas, in Patagonien und<br />
in einigen anderen Gebieten findet man großflächige Basaltdecken. Die Schilde, aber auch<br />
Teile der Kordilleren werden durch Tiefengesteine (Plutonite) aufgebaut.<br />
In plutonischen Räumen hält der Aussendruck des Herddaches (also des an<br />
der Oberfläche anstehenden Gesteins) dem Druck des aufdringenden<br />
magmatischen Körpers stand. Plutonite entstehen also weit unterhalb der<br />
Erdoberfläche bei der langsamen Abkühlung und Erstarrung des Magmas.<br />
Wegen der guten Wärmeisolierung im Erdinneren dauert die Abkühlung des<br />
Magmas lange an, sodass die Kristalle viel Zeit haben, auszukristallisieren.<br />
Das Leitgestein von Plutonen ist der Granit, mit dessen Namen die Körnigkeit<br />
der kristallinen Bestandteile ausgedrückt wird (lat. granus = Korn). Solche<br />
vollkristallinen Gesteine nennt man auch grobkristallin oder phaneritisch.<br />
Die Kristalle sind dabei mit bloßem Auge sichtbar.<br />
Beim Vulkanismus übersteigt die maximale Dampfspannung den<br />
Aussendruck, und es kommt zum raschen Materialaufstieg und zur Eruption.<br />
Sie erstarren an der Erdoberfläche rascher. Im Kontakt mit der kühlen Luft<br />
haben die Kristalle wenig Zeit, um sich auszubilden. Eruptive Gesteine sind<br />
daher feinkristallin, oder aphanitisch. Kristalle sind - wenn überhaupt - nur<br />
mit der Lupe zu erkennen. So entstandene Gesteine nennt man Vulkanite.<br />
Ist die Abkühlungsgeschwindigkeit noch höher (etwa bei Abkühlung in<br />
Wasser), können sich nur schwer Kristalle ausbilden, und es entsteht<br />
amorphes Glas. Das bekannteste vulkanische Glas ist der Obsidian.<br />
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1.2.2.1.1 Bestandteile des Magmas<br />
Die Magmen selbst bestehen aus<br />
- leichtflüchtigen Stoffen, die im Laufe der Abkühlung entweichen, oder<br />
- schwerflüchtigen Stoffen, die schließlich erstarren,<br />
sowie aus<br />
- Hauptgemengteilen, mehrheitlich bestehend aus den Mineralen Quarz, Feldspat und<br />
Glimmer, und aus den<br />
- Nebengemengteilen (z.B. Zirkon, Apatit, Magnetit, etc.), die gegenüber den<br />
Hauptgemengteilen stark zurücktreten.<br />
Die schwerflüchtige Fraktion besteht hauptsächlich aus SiO 2 und weiters, mit<br />
abnehmender Bedeutung, den Oxiden des Al, Fe, Ca, Mg, Na und K, deren Auftreten<br />
mengenmäßig bereits relativ gering ist, da der SiO 2 -Gehalt zwischen 50 und 75% liegt. Im<br />
Gegensatz zu den Sedimenten bleiben Magmatite mineralogisch in einem gesetzmäßig<br />
engen Rahmen.<br />
Der leichtflüchtige Anteil besteht hauptsächlich aus H 2 O, CO 2 , HCl, HF, H 2 S, u.a. Ihre<br />
Gesamtmenge im Magma beträgt zwar nur wenige Gewichtsprozent, sie haben aber großen<br />
Einfluss auf den Erstarrungspunkt des Magmas.<br />
1.2.2.1.2 Abkühlung des Magmas<br />
Sowohl beim Plutonismus, als auch beim Vulkanismus gibt es typische Abkühlungsstadien:<br />
Temperatur Plutonismus Vulkanismus<br />
>1000°C<br />
Flüssiges Magma<br />
Abnehmende<br />
Temperatur<br />
Ausscheidung<br />
nichtsilikatischer<br />
Gemengteile<br />
Ersterstarrung<br />
Ausscheidung der<br />
Hauptmenge der<br />
Silikate;<br />
Kontaktmetamorphose<br />
Haupterstarrung<br />
Liquidmagmatisches<br />
Stadium<br />
Eruptionsstadium<br />
Steigender Gasdruck in<br />
der Restschmelze<br />
Ca 600°-<br />
700°C<br />
Maximum der<br />
Dampfspannung<br />
Resterstarrung<br />
Pegmatitisches<br />
Stadium<br />
Dampflösungen<br />
durchströmen das<br />
Gestein<br />
Pneumatolyse<br />
Pneumatolytisches<br />
Stadium<br />
Fumarolenstadium<br />
400°C<br />
200°C<br />
Dampfspannung sinkt;<br />
wässrige Restlösung<br />
Hydrothermales<br />
Stadium<br />
Solfatarenstadium<br />
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In der Regel gilt folgende mineralogische Ausscheidungsfolge:<br />
1. Nebengemengteile<br />
2. Mafische Silikate (Olivin – Pyroxen – Amphibol – Biotit)<br />
3. Salische Silikate, erst die Kalkreichen, dann die natronreichen Plagiklase und<br />
Orthoklase<br />
4. Quarz<br />
5. Restschmelze: Bei schon niedrigeren Temperaturen gibt es immer noch einen<br />
Bestandteil, der sich nicht auskristallisieren konnte. Es handelt sich um saure<br />
Restschmelzen, sogenannte Pegmatite, die zu den bedeutendsten Mineralfundstätten<br />
gehören, da sich in der Restschmelze auch seltene Elemente anreichern.<br />
Die ersten Ausscheidungen können ihre Kristallform ungehindert ausbilden, sie entwickeln<br />
sich zu indiomorpher (eigengestaltig) Gestalt. Die später ausfallenden Gesteine gehen aus<br />
Umbildungen der älteren hervor, umhüllen sie, oder füllen als xenomorphe<br />
(fremdgestaltige) Körper die Lücken aus.<br />
1.2.2.1.3 Einteilung der Magmatite<br />
Magmatische Gesteine kann man auf verschiedene Art und Weise einteilen. Vereinfacht<br />
kann man sagen, dass am Aufbau der Erdkruste vor allem zwei Gruppen von Magmatiten<br />
beteiligt sind:<br />
1. Der Basalt stellt über 90% aller Vulkanite und tritt sowohl auf ozeanischen und<br />
kontinentalen Flächen in gleicher Beschaffenheit auf. Man nimmt an, dass der Basalt aus<br />
der Aufschmelzung des oberen Mantels hervorgeh<br />
2. Der Granit bildet die Mehrzahl aller Plutonite. Er ist weitgehend auf die Festländer<br />
beschränkt. Sie intruieren in bestehende Gesteinskörper während tektonisch unruhiger<br />
Perioden, z.B. in Gebirgsbildungsphasen. Der Granit entstammt dem Sockel der<br />
Kontinentalschollen.<br />
1.2.2.1.3.1 Mehr zu Magmatite<br />
Die wichtigsten magmatischen Gesteine und ihre Eigenschaften:<br />
Farbe Sauer – hell Basisch - dunkel<br />
SiO 2 -Gehalt >70% 60% 55%
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Tephra<br />
(pyroklastisch)<br />
Locker: Asche, Lapilli, Bomben<br />
Verfestigt: Tuff, Schweißschlacken<br />
Nach der stofflichen Zusammensetzung lassen sich die Magmatite in weitere zwei<br />
Gruppen unterteilen, wobei sowohl „Granitoide“, als auch Basalte in beiden Einheiten<br />
vorkommen.<br />
Es wird je nach Verhältnis von Kalzium zu Natrium und Kalium [Ca:(Na+K)]<br />
zwischen der<br />
- Kalkalkali-Reihe und der<br />
- Alkali-Reihe unterschieden.<br />
Eine weitere Möglichkeit der Unterteilung hält sich am SiO 2 -Gehalt der Magmatite.<br />
SiO 2 -arme Gesteine sind basische Magmen, die aus farbigen, bzw. dunklen eisen- und<br />
magnesiumhältigen Mineralen zusammengesetzt werden. In der Fachsprache nennt man<br />
sie melanokrate Gesteine.<br />
SiO 2 -reiche Gesteine haben einen hohen Kieselsäuregehalt. Man spricht von<br />
leukokraten Gesteinen. SiO 2 -Überschuß wird als Quarz, reines SiO 2 , ausgeschieden.<br />
Saure Magmatite SiO 2 ><br />
65%<br />
hell<br />
Intermediäre<br />
Magmatite<br />
SiO 2 65 –<br />
52 %<br />
Basische Magmatite SiO 2 52 –<br />
45%<br />
Ultrabasische<br />
Magmatite<br />
SiO 2 < 45<br />
%<br />
dunkel<br />
Wie bereits erwähnt kann man nach der Stellung des Gesteinskörpers und seines<br />
Geologischen Alters unterscheiden:<br />
Demnach gibt es plutonische und vulkanische Gesteine. Hinzu kommen noch<br />
Ganggesteine, die eine vermittelnde Stellung einnehmen. Weitere<br />
Einteilungsmöglichkeiten sind Erstarrungsbedingungen und Gefügeausbildung<br />
A. Vulkanite (Extrusivgesteine); Förderprodukte der Vulkane:<br />
o Vulkanite: Lava<br />
o Vulkanische Lockerstoffe (Pyroklastika):<br />
! Tuffe: Vulkanische Aschen<br />
! Lapilli: größere Bestandteile vulkanischer Aschen<br />
! Wurfschlacken: erstarren in der Luft<br />
! Bomben: große Lavabrocken<br />
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! Bimssteine: sind an sehr viskose und stark explosive Magmen gebunden. Von der<br />
plötzlichen Druckentlastung entbundene Gase blähen das schnell erstarrende<br />
Lockermaterial auf. Hohe Porosität<br />
! Ignimbrite: bilden große Decken von Glutwolkenabsätzen, die bei großer Hitze<br />
verschweißt sind. Sie bilden Geteine saurer, oder intermediärer Zusammensetzung<br />
o Vulkanische Gase (eigentlich bereits postvulkanisch)<br />
! Fumarolen: Stellen, an denen heiße H 2 O-Dämpfe austreten<br />
! Solfataren: H 2 S-hältige Gasquellen<br />
! Mofetten: kohlensäurereiche Dämpfe und trockene Exhalationen bilden die letzten<br />
vulkanischen Regungen<br />
B. Plutonite (Intrusivgesteine)<br />
Form und inneres Gefüge der Plutone zu erfassen ist schwierig, da das heutige<br />
Erscheinungsbild eigentlich nur das durch Erosion freigelegte Dach darstellt. Man<br />
bezeichnet die sich nach unten ausbreitenden Schmelzmassen als Batholithe, die in<br />
verschiedenen Formen auftreten können.<br />
Stockwerkartig ausgebildete, verästelte Gebilde nennt man Lakkolithe.<br />
1.2.2.2 Metamorphe Gesteine<br />
Unter Metamorphose versteht man die Umwandlung des Mineralbestandes und Gefüges von<br />
Gesteinen in der Erdkruste durch Veränderungen von Druck und Temperatur. Reine<br />
Verfestigungsvorgänge (Diagenese) einerseits, sowie die Wiederaufschmelzung (Anatexis)<br />
von Gesteinen anderseits werden in diesen Begriff nicht einbezogen.<br />
Das Ausgangsgestein ist jedoch wichtig: Aus Sedimentgesteinen hervorgegangene<br />
Metamorphite bezeichnet man als Paragesteine, die aus Erstarrungsgesteinen entstandenen<br />
als Orthogesteine.<br />
1.2.2.2.1 Kontaktmetamorphose<br />
Wenn ein glutflüssiger Magmenkörper beim Aufstieg auf anstehendes Gestein stößt, wird<br />
dieses erhitzt und gerät unter großen Druck. Damit sind die Bedingungen für Metamorphose<br />
erfüllt, so dass das Anstehende umgewandelt, d.h. metamorphisiert, wird. Dieser Vorgang<br />
wird als Kontaktmetamorphose bezeichnet.<br />
Der Einwirkungsbereich der Kontaktmetamorphose kann bei großen Plutonen (sog.<br />
Batholithen) bis mehrere Kilometer betragen, bei kleineren Intrusionen (sog. Lakkolithen)<br />
dagegen kann er auf einige Meter beschränkt sein.<br />
Aufgrund der Verschiedenartigkeit des Ausgangsgesteins gibt es natürlich eine große<br />
Anzahl kontaktmetamorpher Gesteine und Gesteinsgruppen. Drei Typen sollen hier genannt<br />
werden:<br />
1. Reine Kalksteine werden durch Sammelkristallisation in kristallinen, grobkörnigen<br />
Kalkstein umgewandelt, dem Marmor.<br />
2. unreine Kalke und Mergel entstehen durch Kieselsäurezufuhr Ca-Mg-Silikate (z.B.<br />
Granat, Diopsid, Tremolit)<br />
3. Bei Tongesteinen entstehen Tonerdesilikate (Andalusit, Disthen, aber auch Granate<br />
und Biotit)<br />
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Je näher zum Kontaktherd, desto kristalliner werden die Metamorphite. Erfolgt eine<br />
Imprägnierung mit Kieselsäure, bildet sich der muschelig brechende, massige Hornfels. Die<br />
ursprüngliche Gefügestruktur wird hierbei völlig aufgelöst. Die unregelmäßige Struktur<br />
neugebildeter Minerale nennt man Hornfelsstruktur. Diese Minerale sind u.a. Quarz,<br />
Feldspäte, Granat, Cordierit, oder Biotit.<br />
1.2.2.2.2 Regionalmetamorphose<br />
Viel großflächiger als die Kontaktmetamorphose spielt sich die Regionalmetamorphose ab.<br />
Wenn im Laufe langer Sedimentationsprozesse die unterlagernden Schichten unter den<br />
Einfluß steigender Temperaturen und wachsenden Druckes kommen, sind die<br />
Voraussetzungen der Metamorphose erfüllt und die Gesteine werden umgewandelt (=<br />
metamorphisiert).<br />
Sehr früh wurde eine Zonen-Gliederung durchgeführt (GRUBENMANN & NIGGLI, 1924).<br />
Man stellte die Intensitätsabhängigkeit der Metamorphose vom Absinkungsgradienten fest.<br />
D.h.: Je tiefer ein Gesteinspaket absinkt, desto intensiver ist die Metamorphose. In der<br />
Epizone herrschen noch relativ niedrige Temperaturen, daher ist die Umwandlung noch<br />
relativ gering. Es ist daher das Korn sehr fein, und wasserhaltige Silikate herrschen vor. Die<br />
Zerscherung der Gesteine (parallele Ausrichtung) dominiert gegenüber der<br />
Rekristallisierung. In der Katazone erfolgt bei höheren Temperaturen und größerem Druck<br />
die totale Umkristallisation der Gesteine. Die Parallelanordnung tritt gegenüber einer<br />
grobkörnigen Struktur zurück. Dazwischen liegt die Mesozone, die durch Mineralbänder<br />
und girlandenförmige Bänderung (sog. gequältes Gestein) gekennzeichnet ist.<br />
Druck und Temperatur verhalten sich in der Erdrinde aber keinesfalls parallel. Starke<br />
Aufheizung und Durchbewegung können die Metamorphose bis nahe an die Oberfläche<br />
tragen, in tektonisch ruhigen Schollen kann die Umwandlung auch in großen Tiefen nicht<br />
über die Diagenese hinausgehen. Tiefenzonen lasen sich deshalb nicht allgemein festlegen.<br />
1.2.2.2.3 Gesteine der Metamorphose<br />
Je nach Druck- und Temperaturverhältnissen entstehen verschiedenen Metamorphite. Es<br />
gibt hierbei verschiedene Unterscheidungsmöglichkeiten. Es gibt z.B. ungeschieferte und<br />
geschieferte Metamorphite.<br />
1. ungeschieferte Metamorphite bestehen entweder aus nur einem Mineral, dessen<br />
Kristallstruktur sich nicht für ein Parallelgefüge eignet, oder die ohne wesentliches<br />
Druckgefälle, nur unter Einwirkung von Temperatur erzeugt. Die Beiden Haupttypen sind<br />
Quarzit (aus Sandstein) und Marmor (aus Kalkstein). Metamoprhite ohne Parallelstruktur<br />
werden auch als Fels bezeichnet.<br />
2. geschieferte Metamorphite: die in den Gesteinen enthaltenen Minerale erhalten im<br />
Laufe der Metamorphose eine schiefriges Parallelgefüge, die im rechten Winkel zur<br />
Druckrichtung orientiert sind. Gesteine in der tiefen Katazone erleiden eine totale<br />
Neukristallisation.<br />
Sinnvoller ist es jedoch eine Unterscheidung nach dem Ausgangsprodukt vorzunehmen:<br />
Metamorphosezone Epizone Mesozone Katazone<br />
Temperatur niedrig (180 – 300) > 500<br />
Druck niedrig mittel hoch<br />
Einseitiger Druck stark mittel schwächer<br />
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Gefüge<br />
feinkörnig,<br />
geschiefert<br />
stark<br />
mittelkörnig,<br />
geschiefert<br />
grobkörnig,<br />
schwach geschiefert<br />
Ausgangsgestein<br />
Tonstein<br />
Dachschiefer, Phyllit<br />
Umwandlungsprodukt<br />
Arkose,<br />
Grauwacke, toniger<br />
Sandstein<br />
Granit, Quarzdiorit,<br />
saure Vulkanite,<br />
Tuffe<br />
Tonmergelstein,<br />
Mergelstein<br />
Basalt, Diabas,<br />
Diorit, Gabbro<br />
Sericitquarzit,<br />
Quarzphyllit<br />
Grünschiefer<br />
Glimmerschiefer<br />
Parahornblendenschiefer<br />
Orthohornblendenschiefer<br />
Paragneis<br />
Orthogneis<br />
Paraamphibloit,<br />
Plagioklas-Biotit-<br />
Hornblende-Gneis<br />
Eklogit<br />
Orthoamphibolit,<br />
Plagioklas-Biotit-<br />
Hornblende-Gneis<br />
Eklogit<br />
Mergelstein,<br />
mergeliger<br />
Kalkstein<br />
Kalkphyllit<br />
Kalkglimmerschiefer<br />
Kalksilikatgneis,<br />
Kalksilikatfels<br />
Quarzsandstein<br />
Quarzit<br />
1.2.2.2.4 Mehr zu metamorphen Gesteinen<br />
Im weiteren ist noch die Anchimetamorphose zu nennen, die zwischen der Diagenese und<br />
der Metamorphose liegt, und den Umwandlungsvorgang kalkfreier Pelite und Psammite<br />
bezeichnet. Das Produkt ist, u.a., der sog. Dachschiefer (geschieferte Tonsteine).<br />
Bei der progressiven Metamorphose steigen Druck und Temperatur, bei der regressiven<br />
Metamorphose nehmen sie hingegen ab. Grundsätzlich erleiden alle Metamorphite bei p-T-<br />
Rückgang eine regressive Metamorphose.<br />
In der Literatur tritt häufig der Begriff Metasomatose auf. Verläuft die Metamorphose im<br />
Normalfall isochemisch, also ohne Stoffwanderungen (außer der von H2O und CO2),<br />
werden bei der Metasomatose Lösungen oder Gase zugeführt.<br />
Die Kristallisation erfolgt bei der Metamorphose im festen Gesteinsverband, was bedeutet,<br />
dass sich die einzelnen Minerale bei ihrem Wachstum behindern und keine idealen<br />
Kristallformen bilden (sie sind xenomorph). Ausnahmen gibt es dennoch: Granat,<br />
Staurolith, Disthen, Turmalin und tw. Hornblende (es sind dies sog. Idioblasten).<br />
1.2.2.3 Sedimentgesteine<br />
Die Sedimente sind Ergebnis von Ablagerungsprozessen an der Erdoberfläche. Exogene<br />
Kräfte bewirken den Transport der durch die Verwitterung freigesetzten Stoffe. Dort wo die<br />
Transportkräfte nicht mehr ausreichen, wird die Fracht abgelagert. Je nach<br />
Ablagerungsumgebung kann man folgende Sedimente unterteilen:<br />
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! Ablagerungen im Meer marine Sedimente<br />
! Ablagerungen am Festland terrestrische Sedimente<br />
! Ablagerungen in Seen limnische Sedimente<br />
! Ablagerungen von Flüssen fluviatile Sedimente<br />
! Ablagerungen des Eises glazigene Sedimente<br />
! Ablagerungen des Windes äolische Sedimente<br />
Sedimente können Gesteinscharakter haben (verfestigte Sedimente, Sedimentgesteine), sie<br />
können aber auch - wie etwa Sand oder Ton, auch locker, bzw. nichtverfestigt sein<br />
(Lockersedimente).<br />
In Lateinamerika sind alle Arten von Sedimentgesteinen zu finden. Großräumige aktuelle<br />
fluvialtile Sedimentationsräume finden wir heute in den Tieflandbereichen des Amazonas,<br />
Paraná oder des Orinocco. In weiten Teilen Argentiniens kommen (äolisch verfrachtete)<br />
Lößsedimente vor, in den Anden lagerten sich stellenweise glazigene, also vom Gletscher<br />
geschaffene Sedimente ab.<br />
Alle genannten Ablagerungen lassen sich wiederum in drei große Gruppen untergliedern:<br />
! Klastische Sedimente entstehen durch Verwitterung und Abtragung entstandene<br />
Gesteinsbruchstücke verschiedener Korngröße<br />
! Chemische Sedimente entstehen durch Niederschlag aus Lösungen<br />
! Biogene Sedimente werden unter Beteiligung von Organismen gebildet<br />
Ein besonderes Kennzeichen von Sedimentgesteinen ist die Schichtung, die meist auf einen<br />
Wechsel der Sedimentationsbedingungen zurückgeht und nicht mit der Schieferung von<br />
metamorphen Gesteinen verwechselt werden darf, die durch Druck und Temperatur entsteht.<br />
Liegende Schichten befinden sich dabei unterhalb hangender Schichten.<br />
Unterscheidungsmerkmale die Gesteinsbeschaffenheit betreffend sind: Korngröße,<br />
Chemismus, petrographische Bestandteile, Raumerfüllung, Verfestigungsgrad und<br />
Farbe.<br />
1.2.2.3.1 Diagenese und Bindemittel<br />
Diagenese:<br />
Der Vorgang der zur Bildung von Festgestein führt nennt man Diagenese. Die Porenräume<br />
werden verkleinert und die Körner miteinander verkittet. Stoff, Gefüge und<br />
Mineralbestand bleiben im Unterschied zur Metamorphose im wesentlichen<br />
unverändert .<br />
Die Diagenese kann sehr rasch erfolgen, sie kann aber auch ganze geologische Zeiträume in<br />
Anspruch nehmen. Sie geht mit der Abnahme des Porenraumvolumens einher. Frisch<br />
abgelagerte Sande besitzen ein Porenraumvolumen von 40 – 50%, Tone sogar von 60 –<br />
70%. Werden die Lockersedimente von anderen Schichten überlagert, so setzt zunehmende<br />
Verdichtung ein. Das Wasser wird fast zur Gänze ausgepreßt, das zurückbleibende sog.<br />
„konnate“ Wasser löst Tonpartikel, SiO 2 oder CaCO 3 und scheidet sie als Bindemittel an<br />
anderer Stelle wieder aus.<br />
Bei der Diagenese entsteht z.B. aus Muscheln ein Kalkstein, aus Ton ein Tonstein oder<br />
Schieferton, aus Sand ein Sandstein oder aus Torf Braunkohle.<br />
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Bindemittel:<br />
Die häufigsten Bindemittel klastischer Sedimente sind Tonpartikel, Quarz (SiO 2 ), Eisenoxid<br />
(Fe 2 O 3 ) und Calziumkarbonat (CaCO 3 ). Teils sind sie während der Sedimentation bereits<br />
vorhanden, teils werden sie nachträglich eingeschwämmt, aus zirkulierenden Wässern in die<br />
Poren des Sediments ausgeschieden oder durch Verwitterung abgelagerter Minerale erzeugt.<br />
Art und Menge des Bindemittels haben großen Einfluß auf die Verwitterbarkeit, oder<br />
Wasserdurchlässigkeit eines Sedimentgesteins.<br />
1.2.2.3.2 Klastische Sedimente<br />
Die sog. Trümmergesteine sind aus Mineral- oder Gesteinskörnern zusammengesetzt. Nach<br />
den Korngrößen unterscheidet man:<br />
Korngröße<br />
in mm<br />
(DIN<br />
18<br />
123)<br />
Sedimentgestein (als Festgestein)<br />
Sediment<br />
(als Lockergestein) Bezeichnung Zusammensetzung<br />
> 63 Steine<br />
Psephite<br />
63 – 2<br />
Kies<br />
Konglomerat<br />
Brekzie<br />
Fanglomerate<br />
Aus einer od. mehreren<br />
Gesteinsarten;<br />
Bindemittel ist tonig,<br />
kalkig od. sandig<br />
2,0 –<br />
0,63<br />
0,63 –<br />
0,2<br />
0,2 –<br />
0,063<br />
Psammite<br />
Grobsand<br />
Mittelsand<br />
Feinsand<br />
Sandstein<br />
Arkose<br />
Grauwacke<br />
Quarzsandstein<br />
Grünsandstein<br />
Quarzkörner,<br />
untergeordnet aus<br />
Feldspäten, Glimmern,<br />
andere Silikate und<br />
Schwermineralen<br />
0,063<br />
– 0,02<br />
Grobschluff<br />
0,02 –<br />
0,0063<br />
0,0063<br />
–<br />
0,002<br />
<<br />
0,002<br />
Pelite<br />
Mittelschluff<br />
Feinschluff<br />
Ton<br />
Schluffstein<br />
Tonstein,<br />
Schieferton<br />
Schluffsteine nehmen<br />
Mittelstellung zw. Ton<br />
und Sandsteinen ein<br />
Ton-Mineralien<br />
(Kaolinit, Illit,<br />
Montmorillonit);<br />
Kalkige Tone: Mergel<br />
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1.2.2.3.2.1 Mehr zu klastischen Sedimenten<br />
Sediment<br />
Psephite<br />
Psammite<br />
Pelite<br />
Sedimentgestein<br />
Konglomerate bestehen aus gerundetem Kies, bzw. Schotter und sind meist<br />
fluviatiler Entstehung.<br />
Brekzie setztenn sich dagegen aus kantigem Schutt zusammen, sie entstehen oft<br />
aus Bergsturzmassen.<br />
Fanglomerate kommen in Wüstengebieten vor und sind aus regellos<br />
aneinandergespülten, wenig kantengerundeten Schuttmassen entstanden.<br />
Sandsteine bestehen aus verkitteten Quarzkörnern, untergeordnet aus Feldspäten,<br />
Glimmern und anderen Silikaten, sowie Schwermineralen. Sandsteine mit über<br />
90% Quarzanteil werden als Quarzsandstein bezeichnet.<br />
Auffällig rot gefärbte Sandsteine besitzen einen hohen Anteil an den Mineralen<br />
Hämatit und Goethit. Sie sind Zeugen eines warmen, wechselfeuchten Klimas.<br />
Für die Rotfärbung sind oxidierende Ablagerungsbedingungen Notwendig. Bei<br />
Reduktion entstehen grünliche Flecken und Bänder.<br />
Sandsteine mit hohem Glaukonit-Gehalt (K-Al-Fe-Silikat eines Flachmeers)<br />
werden Grünsandsteine genannt<br />
Grauwacken sind dunkel-graugrüne Psammite, die Gesteinsbruchstücke führen<br />
und einen Feldspatgehalt haben.<br />
Arkosen sind hellgraue bis rötliche, sehr feldspatreiche Sandsteine mit mehr als<br />
25 % Feldspatanteil.<br />
Tongesteine bestehen hauptsächlich aus verschiedenen Tonmineralen (Illit,<br />
Kaolinit, Montmorillonit), die u.a. bei der chemischen Verwitterung von Silikat-<br />
Mineralen (Feldspäte, Augite) entstehen.<br />
Frisch abgesetzte Tone zeichnen sich durch einen hohen Wassergehalt aus und<br />
verfestigen sich nur langsam und unter hohem Druck zu Tonstein. Die<br />
blättchenförmigen Einzelteilchen der Tonminerale ordnen sich senkrecht zur<br />
Druckrichtung an. Es entsteht der zunächst noch quellfähige Schieferton, bei<br />
hohem Druck schließlich Tonschiefer. Dieser Vorgang geht bereits in eine<br />
Metamorphose über, da der mineralische Gesteinsverband durch chemische<br />
Prozesse verändert wird.<br />
Tone mit großem CaCO3-Gehalt nennt man Mergel.<br />
Schluffsteine nehmen mineralogisch, chemisch und nach ihren Korngrößen eine<br />
Zwischenstellung zwischen Ton- und Sandsteinen ein.<br />
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1.2.2.3.3 Chemische Sedimente<br />
Chemische Sedimente sind die Ausfällungen aus dem Meerwasser und dem Wasser<br />
kontinentaler Seen. Man kann sie in zwei große Gruppen untergliedern, den<br />
Ausfällungsgesteinen und den Eindampfungsgesteinen.<br />
Die wichtigsten chemischen Sedimentgesteine sind:<br />
Gestein<br />
Chemische<br />
Mineralbestand<br />
Zusammensetzung<br />
Kalk, Kalkstein CaCO 3 Kalzit<br />
Mergel CaCO 3 und Tonsubstanz Kalzit, Tonminerale, Quarz<br />
Dolomit CaMg[CO 3 ] 2 Dolomit, Kalzit<br />
Anhydrit CaSO 4 Anhydrit<br />
Gips CaSO 4 · 2 H 2 O Gips<br />
Steinsalz NaCl Steinsalz<br />
Kalisalze KCl · NaCl Sylvin, Steinsalz, Carnallit<br />
Zu den chemischen Sedimenten gehören Kalk, Dolomit, Gips, Anhydrit und Salze. Sie<br />
können terrestrisch oder marin entstanden sein und stellen Absätze aus Lösungen dar.<br />
1.2.2.3.3.1 Karbonatgesteine<br />
Zu den Karbonatgesteinen gehören Kalkstein (CaCo 3 ), Dolomit (CaMg[CO 3 ] 2 ), sowie<br />
das seltener zu findende, aber als Erz geschätzte Siderit (FeCO 3 ). Für die<br />
Karbonatgesteine gilt, dass sie sich aus Mineralen gleichen Namens zusammensetzen. Da<br />
sie oft gemeinsam entstehen, kommen sie auch als Mischgesteine vor (kalkige Dolomite,<br />
dolomitische Kalksteine, etc.) Karbonatische Ablagerungen treten häufig gemeinsam mit<br />
feinkörnigen klastischen Sedimenten auf, insbesondere mit tonigen Sedimenten. Solche<br />
Mischgesteine nennt man Mergel, bzw. Mergelsteine.<br />
Karbonatisches Material dient auch häufig als Porenfülle, bzw. Bindemittel für klastische<br />
Sedimente.<br />
Die Karbonatausfällung wird im Wesentlichen gesteuert durch die Faktoren Temperatur,<br />
Salinität und Wassertiefe. Günstige Bildungsbedingungen für Kalke findet man heute in<br />
äquatornahen Bereichen zwischen 30°N und 30°S. Kalkabscheidende Organismen, etwa<br />
Tiere mit Skeletten aus karbonatischer Substanz (Mollusken, Korallen) leben in warmen,<br />
lichtdurchfluteten Flachwasserbereichen, während am Boden der Ozeane planktonisch<br />
lebende Kalkschaler (z.B. Foraminiferen) zu Kalkschlamm werden.<br />
1.2.2.3.3.2 Salzgesteine<br />
Salzgesteine sind aus löslichen Salzmineralen aufgebaute chemische Sedimente. Sie<br />
kristallisieren aus Gewässern mit entsprechend hohen Anteilen an Kationen (Na + , Mg ++ ,<br />
Ca + , K + ) und Anionen (Cl - , So 4 -- ). Salzgesteine entstehen nicht nur in marinen Bereichen,<br />
sondern auch auf dem Festland (z.B. Salare des Altiplano).<br />
Gesteinsbildende evaporitische Minerale (Kalzit, Dolomit, Anhydrit, Gips, Kiserit<br />
(MgSO 4 ) Halit (NaCl) und Sylvin (KCl) scheiden sich kontinental als<br />
Verdunstungsrückstände in subtropischen Seen und marin in subtropischen<br />
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Meeresbuchten und Lagunen aus. Evaporitische Gesteine haben in der Erdgeschichte<br />
immer wieder große Mächtigkeiten gebildet<br />
Gerade in Lateinamerika gibt es einige Bereiche in denen man aktuelle Bildungen von<br />
Salzgesteinen vorfinden, wie in den großen Salaren der Anden, aber auch in den<br />
Marschen oder in geschützten Buchten tropischer Meere (Karibik, Golf von Mexiko).<br />
Auch Vorkommen aus vergengenen Perioden kommen vor und werden zum Teil<br />
abgebaut.<br />
1.2.2.3.4 Biogene Sedimente<br />
Biogene Sedimente entstehen als Ergebnis biologischer Prozesse.<br />
Man unterscheidet:<br />
Organische Sedimente, die aus Ablagerungen tierischer (z.B. Schill, ein leicht verfestigter<br />
Muschelkalk), bzw. pflanzlicher Substanz (z.B. Braunkohle) bestehen.<br />
Organogene Sedimente, die Produkte von Lebensvorgängen sind (z.B. Korallenriffkalke).<br />
Biogene Sedimente werden aus Bauten von Riffbildnern (Korallen, Schwämmen, Algen,<br />
Moostierchen), bzw. aus Schalen, Skelettresten und Bruchstücken von Organismen<br />
aufgebaut. Es entsteht Riffkalk, Schalenkalk, Muschelkalk, Schneckenkalk, oder dgl.<br />
Eine andere Gruppe aus biogenen Sedimenten sind die kieseligen Sedimente. Das<br />
bekannteste Beispiel ist der Feuerstein oder Flint, der aus amorpher Kieselsäure aufgebaut<br />
wird. Sie entsteht einerseits anorganisch, als Verwitterungsrückstand kieselsäurehältiger<br />
Gesteine, andererseits organisch, aus Rückständen von Kieselschwämmen und Seeigeln.<br />
Die Organismen entzogen dem Meerwasser Kieselsäure zum Aufbau ihres Skeletts. Im<br />
Laufe der Erdgeschichte kam es häufig zur Bildung von Feuersteinen oder, beim Auftreten<br />
von Radiolarien (Einzellern mit Kieselsäureschalen) von Radiolariten.<br />
Die wichtigsten organischen Sedimente sind Kohle und Erdöl.<br />
Kohlen entstehen durch Akkumulation unvollständig zersetzter Pflanzenteile. Man<br />
unterscheidet verschiedene Kohlenarten nach dem Grad der Umwandlung (man nennt den<br />
Vorgang der Kohlenumwandlung Inkohlung) der pflanzlichen Überreste:<br />
Torf<br />
Braunkohle (bis hierher Diagenese)<br />
Steinkohle (ab hier Metamorphose)<br />
Anthrazit.<br />
Die Inkohlung vollzieht sich unter Sedimentbedeckung. Steigender Druck und Temperatur<br />
führen zur Konzentration an organischem Kohlenstoff und zur Abnahme des Gehaltes an<br />
Wasser, Kohlenwasserstoff und Stickstoff.<br />
Erdöl entsteht durch die biogene Bildung mariner planktonischer Organismen. Diese Reste<br />
unterlagen in sauerstoffarmer Umgebung der Fäulnis. Es entsteht Faulschlamm, der<br />
sogenannte Sapropel. Das bei der Fäulnis entstehende Sumpfgas kann sich unter günstigen<br />
Umständen zu Erdgaslagerstätten anreichern, oder sie entweichen in die Erdatmosphäre. Im<br />
Unterschied zur Kohle, wo der Fundort auch immer der Entstehungsort ist, sind Erdöl und<br />
Erdgas mobil. Sehr häufig entspricht daher das Erdölmuttergestein gar nicht dem<br />
Erdölträgergestein, aus dem der wertvolle Rohstoff gewonnen wird.<br />
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Dennoch sind die Entstehungsregionen von Kohle und Erdöl/-gas miteinander verwandt. Es<br />
sind bei Kohle immer und bei Erdöl häufig die Vorsenken der Gebirge.<br />
Die Kohlelagerstätten <strong>Lateinamerikas</strong> (Kolumbien, Chile) liefern Steinkohle aus karbonen<br />
Lagerstätten, in Chile wurde den Flözen bis zur Aufgabe der Förderung sogar in submarinen<br />
Stollen nachgespürt. Auch die Erdöllagerstätten <strong>Lateinamerikas</strong> (Mexiko, Venezuela, Peru,<br />
Ecuador, Chile, Argentinien) sind großenteils an die Entstehung in subandinen Vorsenken<br />
gebunden, auch wenn sie heute teils weit davon entfernt und in Mexiko und Argentinien<br />
sogar "off-shore" abgebaut werden.<br />
1.2.3 Der Kreislauf der Gesteine<br />
Auf der Erde gibt es viele Kreisläufe. Bekannt ist der Sonnenlauf und der Kreislauf des<br />
Wassers. Auch die Gesteinsbildung, -zersetzung, -transportierung, -ablagerung und -<br />
neubildung unterliegt einem solchen Kreislauf, da Materie bekanntermaßen nicht verloren<br />
geht. Das Bild des "Kreislaufs der Gesteine" ist sehr einprägsam, wer es einmal verstanden<br />
hat, kann nicht nur einen Großteil der Gesteine sofort bestimmen, er/sie weiß auch viel über<br />
ihre Entstehung und kann daher, wo immer er/sie ein Gesteinshandstück im Wortsinn "zur<br />
Hand nimmt", gleich etwas über die Bildungsbedingungen der Gesteine und Geländeformen<br />
sagen.<br />
Man beginnt das Studium der Abbildung am besten an der Erdoberfläche. Dort steht Gestein,<br />
gleich welcher Art, an und unterliegt durch Sonne, Feuchtigkeit, Wind, Frost oder chemische<br />
Einflüsse der Verwitterung. Dabei wird es - in welcher Form auch immer - in kleinere oder<br />
größere Bestandteile zerlegt, die somit transportfähig werden. Fließendes Wasser (Bäche,<br />
Flüsse, Meeresströmungen) oder gar Gletscher, vielleicht aber auch nur die Schwerkraft,<br />
transportieren sie bergab, Wind verfrachtet die feineren Bestandteile, und irgendwo erlischt<br />
die Transportkraft, kommt das Material zur Ruhe, wird abgelagert (akkumuliert,<br />
sedimentiert). Die Muscheln bilden eine Muschelbank, der Quarz eine Sandbank, die Pflanzen<br />
vertorfen, das tonige Material bildet einen festen, und dennoch natürlich lockeren Tonkörper.<br />
Ein Lockersediment ist entstanden.<br />
Lagert sich neues Material darüber ab und diese viele tausend Jahre lang, gerät das<br />
Lockersediment unter Druck und mit dem Absinken auch unter höhere Temperaturen. Nun<br />
beginnt die Diagenese. Aus den Muscheln wird ein Kalkstein, aus dem Sand ein Sandstein,<br />
dem Torf eine Braunkohle, dem Ton ein Tonstein oder auch ein Tonschiefer. In dieser Form<br />
kann das Gestein wieder an die Oberfläche kommen (durch Hebung, aber auch durch<br />
Erosion), und der Kreislauf beginnt auf's Neue.<br />
Hält aber die Senkungstendenz an, d.h. wird immer mehr neues Material oben abgelagert und<br />
drückt die älteren Sedimente nach unten, kann der seitliche Druck so stark werden, dass<br />
Faltungsvorgänge einsetzen. Diese können freilich auch durch Prozesse der Plattentektonik<br />
ausgelöst werden. Am Prinzip der Diagenese ändert sich nichts, nur liegen nun nicht mehr<br />
horizontale Schichtgesteine, sondern gefaltete vor, die ebenfalls an die Oberfläche geraten<br />
können, worauf der Prozess der Verwitterung, Abtragung und Akkumulation wieder beginnt.<br />
Ob gefaltet oder nicht, wenn die Sedimentpakete jedoch weiter sinken, erreichen Druck und<br />
Temperatur die kritischen Werte, die zur Metamorphose führen. Nun wird aus dem Kalkstein<br />
ein Marmor, aus dem Sandstein ein Quarzit, aus dem Schieferton mit dem Vorschreiten der<br />
Metamorphose zunächst ein Tonschiefer, ein Phyllit, ein Glimmerschiefer und am Ende ein<br />
Gneis, aus der Braunkohle Steinkohle. Auch diese - metamorphen - Gesteine können wieder<br />
an die Erdoberfläche gelangen - und der Kreislauf beginnt von neuem.<br />
Ist dies aber nicht der Fall, und sinken die Gesteinspakete weiter, dann werden sie schließlich<br />
aufgeschmolzen, die Anatexis setzt ein. Das nun entstandene Magma kann plötzlich und<br />
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<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> – Axel Borsdorf und Hannes Hoffert<br />
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schnell an die Oberfläche gelangen, dann entstehen Vulkanite, es kann oberflächennah<br />
erkalten, dann entstehen Kryptovulkanite (Porphyr, Trachyt), oder aber es erkaltet langsam,<br />
kann dabei auskristallisieren, und es entstehen Tiefengesteine vom Typ des Granit.<br />
Bei diesem langsamen Abkühlen kristallisieren zunächst die schwereren Kristalle aus, später<br />
die leichteren. Dieser Prozess wird daher auch als "gravitative Kristallisationsdifferenziation"<br />
bezeichnet. Wenn schon fast alle Minerale auskristallisiert sind, bleiben doch einige noch in<br />
den wässrigen und gasförmigen Bestandteilen des Magmas gebunden. Zunächst sucht sich<br />
dann das Wasser eine Bahn und findet diese in den Bänken und Klüften - also in Gängen - des<br />
Nachbargesteins. In dieser "hydrothermalen" Phase entstehen demnach die ersten Gangerze,<br />
und in der pegmatitisch-pneumatolytischen Phase, wenn also auch noch die heißen,<br />
mineralgeschwängerten Gase entweichen, sich beim Kontakt mit dem Nachbargestein rasch<br />
abkühlen und ihre mitgeführten Minerale sich nun dort - teilweise sogar idiomorph -<br />
auskristallisieren können, entstehen die letzten dieser Gangerze. Flußspat, Schwerspat, Silber,<br />
Gold und viele anderen Erzgänge entstehen auf diese Weise.<br />
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1.3 Regionale Geologie<br />
Die Regionale Geologie ist geologische Länderkunde und beschäftigt sich mit dem<br />
Geologischen Aufbau einzelner Kontinente, Länder, Regionen, bestimmter abgegrenzter<br />
Gebiete.<br />
Siehe auch Karten zu Präkambrischen, Paläozoischen, Mesozoischen und Känozoischen<br />
Gesteinsvorkommen in Lateinamerika.<br />
1.3.1 Geologischer Aufbau Südamerikas<br />
Der Geologische Aufbau Südamerikas wird durch drei große geologische Regionen bestimmt,<br />
die zugleich auch tektonische und naturräumliche Großeinheiten bilden: die alten Schilde, die<br />
jungen Hochgebirge und die ebenfalls jungen Sedimentationsbecken.<br />
Entlang der gesamten Pazifischen Küste erhebt sich das junge Gebirge der Anden. Im Tertiär<br />
gehoben, ist es bestimmt durch den tektonisch aktiven Kontinentalrand, und daher durch<br />
intensiven Vulkanismus und heftige Erdbeben gekennzeichnet.<br />
Im Gegensatz zu den Anden sind die Mittelgebirge des außerandinen Südamerikas tektonisch<br />
ruhige Krustenteile. Entstanden in älteren Gebirgsbildungen, sind sie inzwischen<br />
"kratonisch", d.h. nicht mehr faltbar und im allgemeinen tektonisch ruhig. Es sind die alten<br />
Schilde und die Reste des präkambrischen Grundgebirge, aber auch der variskischen<br />
Gebirgsbildung. Dort tritt entweder das anstehende Tiefengestein an der Oberfläche zu Tage,<br />
oder es wird von meist dünnen mesozoischen und känozoischen Sedimentserien überlagert.<br />
Schließlich sind die jungen Sedimentationsbecken zu nennen, die in der Regel nach ihrem<br />
Hauptvorfluter benannt werden, also das Orinocobecken, das Amazonasbecken und das La-<br />
Plata-System mit den bestimmenden Flüssen des Paraguay und Paraná und nachgeordneten<br />
Binnenbecken, die im Trockenklima des nördlichen Argentinien auch abflußlos sein können<br />
oder gewaltige Sumpflandschaften bilden, wie etwa im Pantanal.<br />
Die Zahl "3" ist auch sonst eine gute "Eselsbrücke", da die drei Großeinheiten jeweils in drei<br />
Untereinheiten gegliedert werden können, die sich ebenfalls geologisch, morphologisch und<br />
naturräumlich unterscheiden. So die drei Großkomplexe der Anden (Nord-, Zentral- und<br />
Südanden), der Becken (Orinoco, Amazonas, La Plata) und der Schilde (Guayana,<br />
Brasilianischer und Patagonischer Schild). Sophisten können noch einen Schritt weitergehen<br />
und selbst in diesen Komplexen noch einmal je drei Untereinheiten herauskristallisieren. So<br />
weit soll die Gliederungssucht hier aber nicht getrieben werden.<br />
36
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1.3.1.1 Das Präkambrische Grundgebirge<br />
Die Kratone des außerandinen Südamerikas sind heute tektonisch ruhige Krustenteile, deren<br />
innere Struktur im großen und ganzen seit etwa 500 Mio. Jahren unverändert geblieben ist.<br />
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Entstanden sind sie innerhalb der frühen Orogenesen der Erdgeschichte, in denen sie auch<br />
vielfach verformt und metamorphisiert wurden. Seither wurden sie nur durch Bruchbildung<br />
zerlegt oder von weitgespannten epirogenetischen Bewegungen erfasst und so in<br />
unterschiedliche Höhenlagen gebracht. Bereits im späten Archaikum dürften bereits 60 – 85<br />
% der heutigen Gesteine gebildet worden sein. In den archaischen Kratonen findet man auch<br />
die ältesten Gesteine des Kontinents, die in Venezuela bis zu 3,8 Mrd Jahre alt sind. Die<br />
Erforschung der präkambrischen Gesteine ist im Gegensatz zu anderen Erdteilen noch<br />
unzulänglich. Urwaldvegetation, tiefgründige Verwitterung und unzulängliches Gelände<br />
behindern genaue Kartierungen und statistisch ausreichend genaue Messungen.<br />
In folgenden Bereichen sind Kratone heute zu finden, die sich in ihrer Entwicklung deutlich<br />
voneinander unterscheiden:<br />
1. Der Guayana-Kraton zwischen dem Orinocco im Norden und dem Amazonas im<br />
Süden, stabilisierte sich bereits 1,8 Mrd Jahre b.p. Die Formationen streichen im wesentlichen<br />
von W nach E.<br />
2. Die Kratone Brasiliens - zusammengefasst als "Brasilianischer Schild" weisen eine N<br />
– S Streichrichtung auf und stabilisierten sich erst gegen Ende des Präkambriums. Ein kleiner<br />
Teil befindet sich auch noch um den Rio de la Plata. Der noch zum Brasilianischen Schild<br />
zählende Rio de la Plata–Kraton ist etwa 2,1 Mrd. Jahre alt und wird lediglich von<br />
jungproterozoischen Zyklen beeinflusst.<br />
3. Die Präkambrischen Kerne Argentiniens, in der Regel als "Patagonischer Schild"<br />
bezeichnet, obwohl ein Teil der Pampinen Sierren ebenfalls präkambrischen Alters ist.<br />
Bedeckt sind die Kratone meist von jüngeren Schichten.<br />
Die triassischen riesigen Basalttafeln, Trappdecken genannt, Südbrasiliens, Uruguays und<br />
Nordargentiniens sind Ergußgesteine, die alte Tiefengesteine überlagern, terrestrische<br />
Sedimente des Paläozoikums bis zum Mesozoikum liegen auch dem Guayanaschild auf, weit<br />
verbreitete marine Serien der Kreide bilden das Hangende bei einem Teil des patagonischen<br />
Schildes.<br />
1.3.1.1.1 Der Guayana - Kraton<br />
Der Guayana Kraton ist der größte präkambrische Kern Südamerikas. Französisch Guayana,<br />
Surinam, Guayana, Brasilien, Kolumbien und Venezuela haben daran Anteil. Geologisch<br />
gesehen bildet zusammen mit dem Guaporé-Kraton Brasiliens eine Einheit und somit einen<br />
4,5 km² großen präkambrischen Schild.<br />
Der eigentliche Guayana-Kraton nördlich des Amazonas konsolidierte sich im älteren<br />
Proterozoikum, jüngere Orogenesen haben diesen Raum genauso nicht mehr beeinflusst,<br />
wie die in Brasilien so bedeutenden thermodynamischen Ereignisse zwischen 1900 und 550<br />
Mio. Jahren. Das hohe radiometrische Alter des Imataca-Supamo-Komplex geutet darauf<br />
hin, daß es sich hier um den ältesten Kern des südamerikanischen Kontinentes handelt.<br />
Entscheidend für die heutige Ausprägung der Gesteinsformationen waren vier<br />
präkambrische thermo-dynamische Vorgänge:<br />
• Guriense<br />
3,4 – 2,7 Mrd. Jahre<br />
• Prä-Transamazónico<br />
2,4 – 2,1 Mrd. Jahre<br />
• Transamazónico<br />
2,1 – 1,7 Mrd. Jahre<br />
• Parguazense<br />
1,6 – 1,4 Mrd. Jahre<br />
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1.3.1.1.1.1 Guirense<br />
Guriense<br />
3400 – 2700 Mrd. Jahre<br />
Auf dieses Zeitalter geht der älteste archaische Sockel des Kontinentes zurück, liegt<br />
zwischen 8° und 6°N südlich des Rio Orinoco und streicht von WSW nach ENE. Er wird<br />
von scharf gefalteten und hoch metamorphen Gesteinen, wie Granuliten , Gneisgraniten,<br />
Amphiboliten und Migmatiten, aufgebaut. Sie entstanden zwischen 3400 und 3100 Mio.<br />
Jahren und man nennt diese Formation Imataca-Supamo – Komplex. Deutliche<br />
Lineamente trennen ihn von Einheiten des jüngeren Archaikums. In die basalen Serien<br />
sind auch sog. Itabirite eingelagert, die eine Länge von 800 km und eine Breite von 150<br />
km erreichen. Man geht davon aus, dass hier 4 Mrd. t Reicherz lagern und hier die größte<br />
Metallkonzentration Südamerikas zu finden ist.<br />
1.3.1.1.1.2 Prä-Transamazónico<br />
Prä-Transamazónico 2,4 – 2,1 Mrd. Jahre<br />
Metamorphisiert und gefaltet wurde der Guriense-Formation vermutlich während des<br />
Prä-Transamazónico-Stadiums. Innerhalb dieses Zyklus intrudierten und extrudierten<br />
basische und ultrabasische Magmen, die einerseits durch Kontaktmetamorphose die<br />
Itabirit-Serien zur Bildung massiger Reicherzkörper führten. Auf der anderen Seite war<br />
das Prä-Transamazónico-Ereignis durch Regionalmetamorphose in Grünschiefer- und<br />
Amphibolit-Faziesreihen geprägt, wodurch Grünschiefergürtel entstanden.<br />
1.3.1.1.1.3 Transamazonico<br />
Transamazónico<br />
2,1 – 1,7 Mrd. Jahre<br />
Das Transamazonico ist die letzte große Gebirgsbildungsphase und bildete die W – E<br />
streichenden Strukturen, die sich von Venezuela bis Französisch-Guayana über 1000 km<br />
verfolgen lassen. Dadurch sind sie deutlich vom brasilianischen Schild zu unterscheiden,<br />
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wo NNE – SSW und N –S Streichrichtungen dominieren. In diesen Zeitraum zerbrach<br />
auch der archaische Imataca-Block.<br />
Zunächst wurden zwischen 2100 und 1900 Mio. Jahren in den arachaischen Block<br />
Granite und andere Putonite intrudiert. Etwa vor 1950 Mio. Jahren kam es zu einer<br />
magmatischen Phase, in der neben kalireichen Graniten in großem Ausmaß rhyolitische<br />
bis rhyodazitische Ignimbrite gefördert wurden.<br />
1.3.1.1.1.4 Roraima-Formation<br />
Nach dem Transamazonico – Event wurde nach einer langen Phase der Hebung und<br />
Abtragung in einzelnen Becken einer „Prä-Roraima Erosionsfläche“ des Archaikums<br />
molasseartige, terrestrische Sedimente und Vulkanite eingelagert. Diese Serien nennt<br />
man Roraima-Formation. Ihre ursprüngliche Ausdehnung wird auf 1.200.000 km²<br />
geschätzt, bei einer Mächtigkeit von 800 bis 2.400 m. Die Erosionsfläche entstand<br />
zwischen 2 Mrd. und 1,8 Mrd Jahren b.p., die Roraima-Formation vor 1,7 Mrd. Jahren.<br />
Im Gelände stellt die Formation mächtige Schichttafeln und Hochplateaus dar, die von<br />
steilwänden umgeben sind. Im Cerro Roraima (2.772 m) findet man hier auch die<br />
höchste Erhebung des Guayana-Kratons.<br />
Ein intensiver Vulkanismus, bestehend aus ausgedehnten basischen Gängen und Decken<br />
aus Gabbro, Norit, Dolerit und Basalt durchbrach die Sedimente der Roraima-Formation.<br />
Sie kommen vor allem in den oberen Teilen der Roraima-Formation vor.<br />
Besondere Bedeutung hat die weit verbreitete Formation deshalb, da sie einerseits nur<br />
einen leichten Metamorphisierungsgrad aufweist und andererseits kaum verformt ist. Es<br />
ist somit eine Bestätigung dafür, dass der größte Teil des Guayana-Schildes bereits seit<br />
der Ausbildung der Roraima-Formation stabil war.<br />
1.3.1.1.1.5 Parguazense<br />
Parguazense<br />
1,6 – 1,4 Mrd. Jahre<br />
Das Parguazense-Ereignis ist vor allem durch Granitintrusionen Geprägt. Die kalireichen<br />
Granite des Rapakivi-Typus sind in Größen von kleinen Körpern bis zu großen<br />
Batholiten zu finden und entwickelten sich vor allem im Westen des Guayana-Kratons an<br />
der Grenze zu Kolumbien.<br />
1.3.1.1.2 Brasilianischer Schlid<br />
Der Basilianische Schild wird, wie der Kraton von Guayana von verschiedenen archaischen<br />
Kernen geprägt, die allerdings im Proterozoikum durch mehrere intensive Metamorphosen<br />
umgeformt wurden. Daher sind im Gegensatz zum Guayana-Kraton Gesteine mit einem<br />
Alter von über 3 Mio. Jahren selten. Zur gleichen Zeit wurden auch eine Reihe von mittelund<br />
jungpräkambrische Faltenzüge an die alten Kerne angeschweißt. Das Ergebnis war eine<br />
riesige kontinentale Landmasse, die sich etwa 550 Mio. Jahre vor heute konsolidierte. Im<br />
Paläozoikum stellte sie den Westteil Gondwanas dar, heute den größten Teil des<br />
außerandinen Südamerikas einnimmt.<br />
In der Genese des brasilianischen Schildes sind verschiedene thermodynamische Ereignisse<br />
zu unterscheiden:<br />
Guriense 3000 – 2700 Mio. Jahre<br />
Jequie-Aroense 2700 – 2600 Mio. Jahre<br />
Transamazónico 2000 – 1700 Mio. Jahre<br />
Parguazense 1500 – 1500 Mio. Jahre<br />
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Espinhaco<br />
Rondoniano<br />
Brasiliano<br />
1300 – 1000 Mio. Jahre<br />
1300 – 1000 Mio. Jahre<br />
700 – 450 Mio. Jahre<br />
1.3.1.1.2.1 Guirense und Jequié-Aroense<br />
Guriense 3000 – 2700 Mio. Jahre<br />
Die ältesten Gebirgsteile sind heute als solche kaum mehr an der Oberfläche zu finden.<br />
Sie bilden einerseits den Untergrund für jüngere Gesteinsserien, anderseits sind sie<br />
hochgradig metamorphisiert worden.<br />
Hauptsächlich sind es Tonalit- und Granitgneise, sowie Amphibolite, die den archaischen<br />
Komplex aufbauen. Umrahmt werden diese Kerne von Grünsteingürteln. Über den<br />
ältesten Bestandteilen findet man meist Basalte, chemische Sedimente, wie<br />
Kieselschiefer, Karbonate und graphitführende Pelite, in die häufig intermediäre<br />
Vulkanite eingelagert sind.<br />
Jequie-Aroense 2700 – 2600 Mio. Jahre<br />
Zu dieser Zeit stabilisierte sich der brasilianische Kraton. Ältere Festlandteile wurden<br />
bereits in die Granulitfazies (Amphibolite, Grünschiefer) metamorphisiert. Es entstehen<br />
saure Granulite und Mantelperidotite.<br />
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1.3.1.1.2.2 Transamazónico und Parguazense<br />
Transamazónico 2000 – 1700 Mio. Jahre<br />
Das wichtigste Orogenetische Stadium ist das Transamazónico. Zu dieser Zeit wurden<br />
alle älteren Serien deformiert und intensiv metamorphisiert. Bis hin zur Brasiliano-<br />
Orogenese wurden jüngere Flatengürtel angeschweißt, in denen älteres Archaikum<br />
stecken könnte. Während des Transamazónico wurden weiteres Sedimente (z.B.<br />
Flachsee-Sedimente) über die stabilisierte Kruste abgelagert. In vielen Bereichen sind<br />
intrudierten und extrudierten mafische Vulkanite. Es folgt eine allgemeine Isotopen-<br />
Überprägung und weitere Metamorphisierungen in Amphibolit- und<br />
Grünschieferfaziesreihen (Ausbildung von Grünsteingürteln).<br />
Drei größere Einheiten einer rund 6000 m mächtigen Serie über einen archaischen<br />
Granit-Gneis – Komplex lassen sich unterscheiden:<br />
1. Eine metavulkanische Einheit mit vorwiegend basischen, aber auch sauren Gesteinen<br />
(Chloritschiefer, Basalte, Grünschiefer, Amphibolite, u.a.)<br />
2. Eine metasedimentäre Einheit aus chemsichen Fällungen (Quarz-Karbonatschiefern,<br />
Phylliten)<br />
3. Eine Klastische Einheit (metamorphe Grauwacken, Sandsteine; heute:<br />
Quarzglimmerschiefer, Quarzphyllite, Quarzite, Metakonglomerate)<br />
Parguazense 1500 – 1500 Mio. Jahre<br />
Über das Parguazense ist eher wenig bekannt. Im wesentlichen ist es eine Zeit der<br />
Plattformbildung und der Ablagerung von kontinentalen und marinen Psammiten und<br />
Peliten zu einer Geosynklinalfazies. Begleitet wurde die Zeit der Abtragung und<br />
Ablagerung teilweise von einem intensiven saurem und intermediärem Vulkanismus.<br />
1.3.1.1.2.3 Espinhaco und Rondoniano<br />
Espinhaco<br />
1300 – 1000 Mio. Jahre<br />
Rondoniano<br />
1300 – 1000 Mio. Jahre<br />
Produklte dieser jüngeren orogenetischen Einheiten gliedern sich nun den älteren Kernen<br />
an und lösen diese auf. Die Serra do Espinhaco im östlichen Brasilien etwa ist ein 1200<br />
km langes N-S streichendes Gebirgssystem, das aus mittlerem und jüngerem<br />
Präkambrium aufgebaut ist und liegt am Ostrand des Sao- Franzisco-Kratons. Heute<br />
bildet dieses Proterozoische Gebirge eine 1200 – 1400 m hohe Ebene, aufgebaut vor<br />
allem durch Quarziten, Phylliten und Basiskonglomeraten in Wechsellagerung mit<br />
Itabiriten und pelitisch-karbonatischen Sedimenten.<br />
Während der Orogenese folgte wiederum eine intensive Metamorphisierung älterer<br />
Gesteine, eine Intrusion syntektonischer Granite.<br />
1.3.1.1.2.4 Brasiliano - Phanerozoikum<br />
Brasiliano<br />
700 – 450 Mio. Jahre und Phanerozoikum<br />
Die endgültige Konsolidation des brasilianischen Schildes erfolgt nach diesem<br />
orogenetischen Ereignis vor etwa 550 Mio. Jahren. Nochmals kommt es zu einer<br />
intensiven Metamorphisierung bis hin zur Grünschiefer- und Amphibolitfazies. Nach der<br />
Gebirgsbildung intrudierten Granite und es kommt letztenendes zu intensiver<br />
Bruchtektonik.<br />
Nach etwa 450 Mio. Jahren entstehen ausgedehnte interkratonsiche Becken in denen<br />
marine und kontinentale Faziesreihen zur Ablagerung kommen. Während des<br />
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Mesozoikum, in einer Phase der Bruchtektonik, wurden enorme Deckenbasalte (Paraná)<br />
gefördert. Im Känozoikum enstanden die großen Becken am Kontinentalrand. In den<br />
Bereichen der Ablagerung klastischer Sedimente setzt nun die intensive Laterisiertung<br />
des Untergrundes ein.<br />
1.3.1.1.2.5 Rio de la Plata-Kraton<br />
Der relativ kleine Kraton im Süden Uruguays entstand im Wesenlichen durch zwei<br />
orogenetische Zyklen.<br />
Der ältere Zyklus ist dem des Transamazónikums zu vergleichen (2170 – 1930 Mio.<br />
Jahre). Sie ist heute weitgehend unter den Gondwana-Schichten verborgen und es gibt<br />
nur sehr wenig Informationen über ihren Aufbau. Im Wesentlichen sind Migmatite,<br />
Gneise und Pegmatite die bestimmenden Gestein, denen syn- und postorogene Granite<br />
dazwischen geschaltet sind.<br />
Der jüngere Zyklus ist dem Brasiliano gleichzusetzten (etwa vor 900 bis 510 Mio.<br />
Jahren). Zunächst werden basische Laven gefördert, die mittlerweile als<br />
metamorphisierte Grünschiefer vorliegen. Es folgt eine weitere Serie aus Migmatiten und<br />
Gneisen mit einem Alter von 670-610 Mio. Jahren. Ab 550 bis 510 intruierten<br />
synorogene Granite und Granodiorite mit dazwischen liegenden Gängen aus Gabbro. Es<br />
folgt ein sedimentärer Zyklus mit der Ausbildung molasseartiger Ablagerungen und<br />
postorogenetischen Graniten und zuletzt Glimmerschiefer und Glaukophanquarziten.<br />
Die Schildbereiche wurden nun endgültig konsolidiert, weder Intrusionen noch<br />
Faltungen beeinflussten die weitere Entwicklung des Rio de la Plata-Kratons. Es folgt<br />
eine lange Zeit der Abtragung und eine intensive Bruchtektonik. An den Kratonrändern<br />
entstanden weite Senkungsfelder in die mächtige klastische terrestrische Serien<br />
abgelagert wurden.<br />
Kennzeichnend ist jetzt vor allem die Förderung von rhyolitischen bis andesitischen<br />
Vulkaniten, die vom Rio Grande do Sul, über das Paraná-Gebiet, bis Bahia und Uruguay<br />
vorkommen.<br />
1.3.1.1.3 Der Patagonische Schild<br />
Der Untergrund wird, wie bei den anderen Bereichen des Präkambrischen Grundgebirges,<br />
von den uralten Gesteinen der Patagonischen Tafel gebildet. In diesem Fall treten diese an<br />
der Oberfläche kaum zu Tage. Über dem Sockel lagern flach Porphyrdecken und<br />
jungmesozoische Sedimente mit eingeschalteten Basalten. Zusammen ergibt dies das<br />
typische Relief Patagoniens: die "Meseta"-Landschaft. Ausgedehnte Tafeln bilden die<br />
Oberfläche, in die breitsohlige Flüsse mit steilen Hängen sich einschneiden. Gegen den<br />
Atlantik bricht die Patagonische Tafel mit einer buchtenreichen Steilküste ab.<br />
1.3.1.2 Der sedimentäre Oberbau<br />
Die Tiefländer Südamerikas werden häufig in drei verschiedene Systeme unterteilt: dem<br />
Orinocco-Tiefland, dem Amazonas-Tiefland und dem La-Plata-, oder wie es vielfach auch<br />
heißt, dem Paraná-Becken. Geologisch gesehen muss allerdings eine detailliertere Einteilung<br />
erfolgen, selbstverständlich wieder in der üblichen Dreigliederung. Man unterscheidet<br />
zwischen den<br />
• Epikontinenalen Becken als Subsistenzräume der Kontinentalplattformen, zu dem das<br />
Amazonas-Becken, das Paraná-Tiefland und das Paranaiba zählt,<br />
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• den Kreidebecken der Atlantikküste Brasiliens und Argentiniens als Reste eines<br />
auseinanderbrechenden Kontinentalrandes und den<br />
• Tiefebenen als reine Aufschüttungsebenen ("Llanos"), zu denen die "Llanos de Orinocco"<br />
zählen und die Llanura Chaco Pampeana.<br />
1.3.1.2.1 Epikontinentale Becken<br />
Gegen Ende des Paläozoikums konsolidierte sich die Plattform Südamerikas. Ähnlich dem<br />
Modell der russischen Tafel kann man diese Strukturen als weitgespannte Syneklisen<br />
bezeichnen. Die Ränder der weiten Senkungszone fallen extrem flach ein. Die Sedimente,<br />
die die Tiefenbereiche auffüllen können mehrere tausend Meter mächtig sein und wurden<br />
von keiner weiteren Deformation betroffen.<br />
Drei Syneklisen sind in Südamerika entwickelt:<br />
• Das Amazonas-Becken<br />
1,250.000 km²<br />
• Parnaiba-Maranhão-Becken<br />
650.000 km²<br />
• Paraná-Becken<br />
1,200.000 km²<br />
1.3.1.2.1.1 Das Amazonas-Becken<br />
Das Amazonasbecken misst 3500 km in seiner W-E Ausdehnung und ist zwischen 300<br />
und 1000 km breit. Ein Großteil ist von tropischen Regenwald bedeckt und wird vom Rio<br />
Amazonas durchflossen. Innerhalb es Beckens ist die Reliefenergie gering, nur im<br />
westlichen Abschnitt werden Höhen über 200 m erreicht. Von der peruanischen Stadt<br />
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Iquitos bis zur Mündung muss der riesige Strom auf einer Länge von mehr als 3500 km<br />
lediglich 100 Höhenmeter überwinden.<br />
Das Becken kann man in drei Abschnitte unterteilen:<br />
• Das Obere Amazonasbecken wird im Westen von den Anden bergrenzt und reicht bis<br />
zum Zusammenfluss des Río Negro mit dem Río Solimoes bei Manaus zum eigentlichen<br />
Amazonas. Dieses Gebiet gehörte nur im Oberkarbon vorübergehend zu dem<br />
paläozoischen Sedimentationsraum des Amazonas-Beckens.<br />
• Im Mittleren Amazonas-Becken, von Manaus bis zur Mündung des Río Xingu,<br />
verschmälert sich das Tiefland und wird im Norden und Süden von den paläozoischen<br />
Serien bedrängt. Alle Nebenflüsse müssen ihre gewaltigen Wassermassen relativ schnell<br />
von größeren Höhen in das Amazonas-Becken transportieren, meist mit Stromschnellen<br />
oder Wasserfällen.<br />
• Das Untere Amazonas-Becken ist dem Mündungsgebiet gleichzusetzten. Das Becken<br />
erweitert sich zu einem riesigen Ästuar, der Fluss teilt sich in verschedene Arme auf und<br />
umfließt die Insel Marajó.<br />
Im Inneren wird das Becken seit dem Paläozoikum durch drei quer verlaufende<br />
Schwellen untergliedert:<br />
• Die Iquitos-Schwelle verläuft östlich der gleichnamigen Stadt und trennt das<br />
Teilbecken Acre vom Oberlauf ab<br />
• Die Purús-Schwelle trennt das Obere vom Mittlere Amazonas-Becken bei Manaus ab<br />
und liegt etwa bei der Mündung des Río Purús in den Río Solimoes.<br />
• Die Gurupá-Schwelle östlich der Mündung des Río Xingú trennt das Mittlere Becken<br />
vom Mündungsbereich.<br />
Die Schwellen bestehen aus Material des kristallinen Sockels, haben seit dem<br />
Paläozoikum unterschiedliche Hebungsphasen durchlebt und haben so die Sedimentation<br />
und Erosion der einzelenen Teilbecken bestimmt. Die Sedimente sind abgesehen von<br />
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Teilen des Oberen Beckens kaum verformt oder metamorphisiert. Das Mittlere Becken<br />
ist von Bruchstörungen durchzogen und zeigt Grabenartige Struktur. Trotz der<br />
Ablagerung gewaltiger Evaporite im Perm kam es zu keiner Art der Salztektonik.<br />
Noch eine Besonderheit hat das Amazonassystem zu bieten: Bis zum jüngeren Tertiär<br />
entwässerte das Becken westlich der Iquitos-Schwelle zum Pazifik. Erst während des<br />
Miozäns wurde dieses System durch die Hebung der Anden unterbrochen, womit auch<br />
die zahlreichen Gewässer der Anden, die in das Obere Amazonasbecken entwässern zum<br />
Pazifik.<br />
Periode<br />
Kambrium<br />
Ordovizium<br />
Sirlur<br />
Devon<br />
Karbon<br />
Perm<br />
Trias<br />
Jura<br />
Unterkreide<br />
Oberkreide<br />
Teritär<br />
Quartär<br />
Marine Transgression in das Mittlere<br />
Amazonasbecken. Sedimente fallen heute leicht<br />
mit 1-3° gegen das Beckeninnere ein.<br />
Entwicklung des Amazonasbecken<br />
Beginn Mariner Sedimentation im Unteren und<br />
Oberen Becken. In allen Teilbecken entstehen<br />
Flachsee- (neritische) Sedimente.<br />
Wechsel von Regression und Transgression<br />
Absatz von 3000 m Psammiten, Kalken,<br />
Evaporiten, Peliten.<br />
Hebung der Gurupá-Schwelle<br />
Hebung der Gurupá-Schwelle<br />
Sedimentation größerer Beträge an kontinentalen<br />
Serien im Mittleren Becken, westlich der Purús-<br />
Schwelle nur geringe Mächtigkeit (800 m).<br />
Denudation, keine Sedimente überliefert<br />
Kontinentale Serien im Mittleren Becken.<br />
Größere Mächtigkeit im andinen Vorland und<br />
sind dort gefaltet und gestört.<br />
Kontinentale Sedimente weit verbreitet. In der<br />
Oberen Teilsenke bis zu 1500 m mächtig.<br />
Durchdringung des gesamtes Becken mit<br />
basaltischen Gängen und Lagern bis zu<br />
mehreren Hunderten Metern<br />
Ablagerungen besonders entlang der großen<br />
Tieflandflüsse entwickelt. Sie formen vor allem<br />
das Untere Amazonasbecken östlich der Gurupá-<br />
Schwelle: das Mündungsdelta, das Tiefland<br />
Ampá und die Mündung des Río Tocantins.<br />
1.3.1.2.1.2 Das Parnaiba-Maranhao-Becken<br />
Rein morphologisch handelt es sich bei der Parnaiba-Maranhão-Senke um ein Tafelland<br />
auf etwa 600 m Seehöhe, das von einer Vielzahl von Flüssen zerschnitten ist. Ebenso wie<br />
die Amazonassenke sinkt auch dieser Subsistenzraum seit dem Paläozoikum ab. Nach<br />
einer langen Phase der Abtragung im Präkambrium wurde der kristalline Sockel seit dem<br />
Silur, veilleicht auch schon etwas frührt, eingetieft. Das Hauptbecken enthält bis zu 3000<br />
m mächtige Sedimente, die bis São Luis durch anhaltende Subsistenz an der<br />
Atlantikküste bis 9000 m anschwellen.<br />
An der Basis sind litorale und neritische Sedimente des älteren Paläozoikums entwickelt.<br />
Es folgen Sandsteine, Konglomerate und Pelite mit einer Mächtigkeit von etwa 700 m.<br />
Das Devon zeigt eine wechselvolle Entwicklung.<br />
• Das Untere Devon ist von Sandsteinen und Mergeln geprägt<br />
• Im Mittleren Devon folgte eine Regression mit geringmächtigen Deltaschüttungen<br />
• Das Obere Devon wird wieder von Transgressionen beeinflusst und bringt bituminöse<br />
Mergel hervor.<br />
Im Karbon und Perm entwickelten sich terrestrische Serien (fluviatile Pesammiteu nd<br />
Pelite, lakustrine Sedimente, dünne Kohlenflöze), geringmächtige Kalke als Folge einer<br />
46
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Ingression und schließlich kontinentale Serien aus Sandsteinen, Karbonate, Evaporite,<br />
die große Ähnlichkeit mit Serien des Amazonas aufweisen.<br />
Während der Obertrias folgt eine längere Periode der Abtragung und Hebung,<br />
unterbrochen durch limnische Sedimentation, Mergel, Sandsteine und den Ausfluss von<br />
Basalten. Diese Basalte erreichen in der Unterkreide weiträumige Decken und füllen<br />
zahlreiche Gänge, oft umgeben von äolischen Sedimenten. Während der Kreideentstand<br />
eine flache Senke, die mit marinen Sedimenten (Karbonaten, Gips) gefüllt wurde. Die<br />
Sedimentationsserie wird mit Sandsteinen, lakustrinen Peliten und fluviatiler<br />
Faziesreihen abgeschlossen. Die jünsten Sedimente werden durch die Flusssysteme<br />
aufgeschüttet. Umgeben wird das Becken meist von archaischen bzw. proterozoischen<br />
Gesteinen.<br />
1.3.1.2.1.3 Das Paraná-Becken<br />
Das Paraná-Becken liegt zum Großteil in Brasilien, erstreckt sich aber auch nach Westen<br />
über Paraguay und nach Süden über Uruguay und Argentinien. Die hochsten Teile des<br />
Beckens. Seit dem Silur besteht das Becken als riesige Syneklise auf der<br />
südamerikanischen Plattform. Größe und Form hat sich seither immer wieder verändert.<br />
Das Innere des Beckens besteht einerseits aus marin-litoralen und kontinetalen<br />
Sedimentserien, die etwa 2000 m mächtig werden können, und aus über 1500 m<br />
mächtigen Basalten. In seinen tiefsten Bereichen ist das Basement in über 5000 m Tiefe<br />
zu finden.<br />
Silur<br />
Devon<br />
Karbon<br />
Perm<br />
Trias<br />
Jura<br />
Oberkreide<br />
Unterkreide<br />
Tertiär<br />
Quartär<br />
Beginn der Absenkung, erste fossilführende Sedimente<br />
Weitflächige Transgression aus Westen (detritische Serien, Mergel) ; bis zu 1000 m mächtig<br />
1500 m mächtige glazigene und kontinentale Sedimente. Etwa fünf Interstadialzeiten konnten<br />
festgestellt werden. In Interstadialen erfolgten marine Transgressionen<br />
Weiterer Subsistenzschub und Ablagerung fluviatiler, mariner Sedimente<br />
Phase der Erosion. Lediglich 200 m fluviatile Sedimente entstammen dieser Periode<br />
Aride Klimabedingungen, Oberjurassische Botucatú-Wüste nahm 1,300.000 km² ein. Daher sind<br />
aus dieser Zeit nur 400 m äolische, fluviatile und fluviatil-lakustrine Sedimente erhalten.<br />
Wüstenoberfläche überdeckt von 650.000 km² Flutbasalten. Größte Mächtigkeit (1529 m) im<br />
zentralen und nördlichen Teil des Beckens. Gleichzeitige Entwicklung von zahlreichen Gängen<br />
(100 m Dicke, 30-50 km Länge!).<br />
In der Oberkreide Aufsteigen von ultrabasischen bis intermediären Alkalimagmatiten am<br />
Ostrand des Beckens.<br />
Ablagerung von 300 m fluviatilen Sedimenten im Südrand des Beckens<br />
Hebung des atlantischen Küstenbereiches im Tertiär. Seither erfolgt fluviatile Sedimentation<br />
gegen das Beckeninnere<br />
47
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1.3.1.2.2 Tiefebenen ("Los Llanos")<br />
Zwischen den Anden im Westen und den alten Gebirgen im Osten erstreckt sich ein<br />
ungeheuer großer Bereich der durch jüngste, also pleistozäne und holozäne Sedimente<br />
bestimmt wurd. Diese augedehnten Ebenen setzten sich deutlich gegen den Andenrand ab<br />
und weisen nur geringe Reliefenergie auf. Der vielerorts als Llanos bezeichnete Bereich<br />
dehnt sich von Venezuela über das Amazonasbecken, über das Tiefland des Río Beni bis<br />
zum Gran Chaco Boliviens, Paraguays und Argentiniens bishin zur weiten Ebene der Papma<br />
húmeda und Pampa seca Argentiniens, die vom Patagonischen Tafelland begrenzt wird.<br />
Durch die enorme N-S Ausdehnung ändert sich auch das Klima, der Boden und das<br />
Pflanzenkleid beträchtlich.<br />
Der geologische Aufbau der Llanos ist nur in einzelnen Fällen genauer untersucht, meist<br />
dort, wo Erdöl vermutet wird. Die pleistozäne und holozäne Bedeckung der Oberfläche<br />
weist in Bezug auf Mächtigkeit und Genese ein sehr unterschiedliches Bild auf: in<br />
48
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Venezuela hat das Sedimentpaket zwischen 50 m und 500 m, in Bolivien immerhin bis zu<br />
800 m.<br />
Die wichtigsten Gesteine sind fluviatile Sande und Sandsteine, vulkanische Aschen,<br />
besonders in Argentinien ist Löß von Bedeutung, weiters Süßwasserkalke und salare<br />
Ablagerungen und Lehme. Die Erosionstätigkeit ist durch die rezente Aufschüttungstendenz<br />
und die geringen Reliefunterschiede sehr gering.<br />
Die beiden größten Bereiche sind die Llanos de Orinocco und die riesige<br />
zusammenhängende Ebene des Gran Chaco und der Pampa Argentiniens.<br />
1.3.1.2.2.1 Llanos de Orinocco<br />
Die Tiefebene zwischen dem Karibischen Gebirge im Norden, den Anden im Westen,<br />
den Guayana-Schild im Süden hat eine Ausdehnung von 260.000 km². Auch Kolumbien<br />
und Brasilien haben Anteil an dem riesigen Tiefland. Das wichtigste Gewässer, der Río<br />
Orinocco, steht im Süden über Flussanzapfungen sogar mit dem Amazonas-<br />
Einzugsgebiet in Kontakt. Auf seinem Weg zum Atlantik nimmt er noch das Wasser der<br />
großen Tieflandströme Río Guayabero, Río Meta und des Río Apure auf. Ab der<br />
Vereinigung mit dem Río Apuré fließt der Orinocco am Südrand der Llanos. Die<br />
Schwelle von El Baul, nur 20 km breit und 512 m hoch trennt das Becken in einen<br />
Westteil und in einen Ostteil, das auch das Mündungsbecken des Río Orinocco<br />
einschließt.<br />
Von allen Tiefenbereichen Südamerikas ist das Becken des Orinoco durch<br />
Erdölprospektionen am Besten erforscht, und die Ergebnisse der Untersuchungen sind<br />
beeindruckend:<br />
Das Becken ist im Inneren von über 10.000 m Schelfablagerungen, im zentralen Teil<br />
sogar bis 12.000 m, der Kreide und des Tertiärs aufgefüllt, und ist zu dieser Zeit als<br />
Gebirgsvortiefe zu verstehen. Nach Norden zum Karibischen Gebirge sind die Serien<br />
leicht verformt und zum Teil überschoben, gegen Süden liegen sie ungestört vor, nur von<br />
Störungen durchgesetzt. Es ist also mit einem Molassetrog, ähnlich dem österreichischbayrischen<br />
Alpenvorland, zu vergleichen. Abgelagert wurden in der Kreide vor allem<br />
karbonatische Sedimente, wie flachmarine Riffkalke, pelagische Kalke und Mergel.<br />
Hinzu kommen kontinentale und klastische Faziesreihen.<br />
An der Grenze Kreide/Tertiär wurde das Karibische Gebirge und der Guayana-Schild<br />
gehoben, die Kreide/Paläozänoberfläche wurde zur Erosionsoberfläche, bis im<br />
Eozän/Oligozän eine wichtige Transgressionsphase mit einer Reihe von Faziesreihen<br />
folgte: es werden mächtige flachmarine bis brackische Faziesreihen sedimentiert,<br />
gemeinsam mit kontinental-terrestrischen Serien (Sandsteine, Pelite, Dolomite, terrigenes<br />
Material der Schildgebiete). Die Schwelle von El Baul, aus paläozoischen Serien, besteht<br />
seit der Kreide und verhinderte ab dem Oligozän ein Vordringen des Meeres nach<br />
Westen.<br />
1.3.1.2.2.2 Llanura de Chaco Pampeana<br />
Ein große zusammenhängende Tiefebene reicht mit einer N-S Austreckung von mehr als<br />
2000 km von 16°S bis etwa 40°S und zieht sich von Bolivien über Paraguay bis zum Río<br />
Negro nach Argentinien, dem Beginn der Patagonischen Tafel. Im Osten erstreckt sie<br />
sich bis zur Atlantikküste, vereint sich dort mit dem Paraná-Becken, im Westen bilden<br />
die Sierras Subandinas die Grenze, gemeinsam mit den Pampinen Sierren, die auch<br />
inselartig aus der weiten Ebene herausragen.<br />
49
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Die oberflächennahen Schichten bestehen aus großteils alluvialen Gesteinen, wie<br />
weitgespannten Gebirgsfussflächen, Flusssedimenten, Süsswassersedimenten, und<br />
flachen Salaren. Von großer Wichtigkeit sind dabei ausgedehnte Lössareale im Zentrum<br />
des Tieflandes.<br />
Seit dem Paläozoikum war der gesamte Raum auf präkambrischen Untergrund von<br />
Becken und Schwellenbereichen geprägt. Das Paläozoikum kann mehrere 1000 m<br />
betragen. Trias und Jura sind nur in geringer Mächtigkeit ausgebildet. Noch während des<br />
Jura, mit Einsetzten des Zerfalls von Gondwana, formten tektonische Bewegungen den<br />
paläozoischen Untergrund zu mehreren Teilbecken, die von gewaltigen kretazischen und<br />
känozoischen Sedimenten erfüllt sind. Die kontinentalen Serien erreichen Mächtigkeiten<br />
zwischen 3000 m (westlich des Río Paraná) und 5000 m (an der Grenze<br />
Bolivien/Agentinien).<br />
1.3.1.2.3 Kreidebecken Brasiliens<br />
Zwischen dem Äquator und Pelotas im ganz im Süden Brasiliens haben sich ab der obere<br />
Jura bis in die Kreide Randbecken an einem auseinanderbrechenden Superkontinent<br />
gebildet.<br />
Im Bereich zwischen Pelotas und Recife ist eine deutliche Dehnungstektonik zu erkennen.<br />
Die Lineamente und Bruchstrukturen verlaufen parallel zum präkambrischen Unterbau. Die<br />
Füllung der abgesunkenen Teile lässt drei Serien erkennen:<br />
• im Liegenden befindet sich eine klastische nichtmarine Serie<br />
• der mittlere Bereich ist gekennzeichnet durch Evaporite<br />
• im Hangenden mischen sich zu klastischen Sedimenten allmählich paralische bis marine<br />
Serien.<br />
Weiter im Norden entwickelten sich komplizierte Strukturen, ebenfalls Hervorgerufen<br />
durch Dehnungsmechanismen der Kontinentalkruste. Auch Kompressionsvorgänge<br />
beeinflussten den Bereich bis in die Oberkreide. Es entstanden tiefgreifende Verwerfungen<br />
mit Sprunghöhen bis zu 5 km die mehr oder weniger dem Bereich der Küstenlinie<br />
zugeordnet sind. Die Randverwerfungen sind allerdings unabhängig von Küstenlinie und<br />
alten präkambrischen Strukturen. Das Ergebnis ist eine Vielzahl von Teilbecken, die<br />
wiederum in einzelne Schollen untergliedert sind, demnach ist auch eine stratigraphische<br />
Unterscheiung schwierig. Im Unterschied zum südlichen Abschnitt fehlen evaporitische<br />
Ablagerungen.<br />
Die Mächtigkeiten der jungmesozoischen und känozoischen Ablagerungen ist enorm: im<br />
komplex augebauten, durch Horst-Graben-Strukturen geprägten Sergipe-Alagoas-Becken<br />
südlich von Recife stellte man 8000 m fest, im Kontinentalschelf der Amazonasmündung<br />
gar 10.000 m.<br />
In der Unterkreide und an der Grenze zum Tertiär werden die Kreidebecken mit dem<br />
Auseinanderbrechen der Kontinente von Basaltdecken und -gängen durchsetzt.<br />
Wichtiges Detail:<br />
Trotz der starken Absenkungstendenzen der einzelnen Teilbecken in der Unterkreide fand<br />
man ausschließlich Süßwasserablagerungen - ein Beweis dafür, dass zu dieser Zeit der<br />
Südatlantik noch nicht komplett geöffnet war. Der marine Einbruch in die südamerikanische<br />
Spalte beginnt erst gegen Ende des Kreidezeit. Stratigraphisch konnte man feststellen, dass<br />
der Bereich nördlich Recife länger an Afrika gebunden war, während südlich davon der<br />
brasilianische Block von Afrika westwärts wegbewegt hatte.<br />
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1.3.1.2.4 ...und Argentiniens<br />
Entlang des argentinischen Kontinentalrandes sind wie in Brasilien ebenfalls einige Becken<br />
eingetieft, deren innere Struktur noch weit bis in den Kontinentalschelf zu verfolgen ist. Da<br />
einge Senkungszonen Erdöl führen, sind sie durch Bohrungen und geopysikalische<br />
Messungen zudem relativ gut erforscht.<br />
Die Basis bilden Basalte der Formation Serra Geral (Basalte des Paraná-Beckens), die im<br />
Zuge des Auseinanderbrechens der südamerikanisch-afrikanischen Landmasse begleiteten,<br />
gemeinsam mit einer ausgeprägten Bruchschollendynamik, die das Absinken in<br />
grabenartige Teilbecken bewirkte. In der Unterkreide dominieren noch kontinentale und<br />
lakustrische Sedimente, während der Oberkreide lagerten sich bereits marine Sedimente ab.<br />
Teilweise von großer Bedeutung sind hier känozoische Füllungen. An der Oberfläche sind<br />
zu einem großen Teil jurassische Basalte und kreidezeitliche Sedimente zu finden, nur<br />
selten älteres Gestein des Basements. Den Rest bilden Sedimente des Känozoikums.<br />
Das Becken des Río Salado ist mindestens 3500 m tief. Im Bereich des Río Colorado<br />
erbohrte man bei 4500 den Sockel nicht, seismische Messungen ergaben eine Mächtigkeit<br />
des Sedimentkörpers bis zu 7000 m. die Anlage und Faziesreihen dieser Becken sind denen<br />
der brasilianischen Küsten sehr ähnlich. Eine ähnliche Tiefe erreicht das erdölführende, bis<br />
zum Andenvorland reichende Becken des Golfes de San Jorge bei Commodoro Rivadavia.<br />
1.3.1.3 Die Anden - ein kurzer Überbilck<br />
Die Anden, in Mittelamerika die Kordilleren, begleiten Lateinamerika in seiner ganzen<br />
Ausdehung von Nord nach Süd und sind somit mit je nach Zählung 7.500-9.000 km Länge<br />
das längste Gebirge der Welt, unter Einschluß der nordamerikanischen Gebirge erreichen die<br />
Ketten sogar 15.000 m Länge. Im Gegensatz zu den präkambrischen Grundgebirge des<br />
außerandinen Südamerikas gehören die Anden durchwegs zu den unruhigsten und<br />
beweglichsten Krustenteilen der Erde.<br />
Grund für die Herausbildung der Anden zu einem Hochgebrige liegt in der Dynamik der<br />
großen Plattenysteme der Erde. Die "leichteren" ozeanischen ostpazifischen Krustenteile<br />
subduzieren ständig unter die relativ stabile südamerikanische Kontinentalplatte mit ihren<br />
alten Schilden. Teile dieser alten Schilde wurden in den Bau der Anden mit einbezogen.<br />
Obwohl der Höchste der Anden keiner ist (Aconcagua, 6959 m), prägen Vulkane das Antlitz der Anden (im Bild<br />
der Vulkan Chimborazo, Ecuador)<br />
51
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An der Naht der Subduktions ("Verschluckungs"-)zone tauchen die ostpazifischen Platten<br />
unter den amerikanischen Kontinent. In der Topographie erkennt man einen bis über 6000m<br />
tiefen Tiefseegraben, der von Chile bis nach Mexiko für einen steilen Kontinentalabfall an der<br />
Westküste Lateinameirkas sorgt.<br />
Erscheinen die Anden in großräumigen morphologischen-reliefstrukturellen Karten als<br />
Einheit, so ergibt sich bei genauerer Betrachtung ein weitaus differenzierteres Bild. Im<br />
Großen wird das Gebirge von einzelnen Nord-Süd streichenden Ketten aufgebaut. Im<br />
zentralen Teil weichen die Anden weit nach Westen aus. Grund dafür ist ein Weit ausladender<br />
Sporn des brasilianischen Schildes. Die einzelnen nebeneinander liegenden Gebirgsketten<br />
sind durch tektonisch abgesunkene Krustenblöcke voneinander getrennt und sind mit jüngeren<br />
Sedimenten aufgefüllt.<br />
In drei große Bereiche lassen sich die Anden unterteilen:<br />
• Die Nordanden breiten sich von der Cordillera de Mérida in Venezuela bis zum<br />
Gebirgsknoten von Pasto an der Grenze Kolumbien-Ecuador aus.<br />
• Die Zentralanden erstrecken sich von Nudo de Pasto etwa bis zum Llullaillaco in<br />
Nordchile.<br />
• Die Südanden reichen von der Atacama bis zum Cap Hoorn.<br />
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1.3.1.3.1 Die Anden im Lichte der Plattentektonik<br />
Die Entwicklung des geodynamischen Modells der Plattentektonik war entscheidend für die<br />
Erforschung der Anden. Die Anden liegen an einem aktiven Kontinentalrand, einer<br />
tektonisch unruhigen Plattengrenze. Die schwere pazifische "Nazca"-Platte (Dichte etwa<br />
3,26 g/cm³) geht von der Spreizungszone des Ostpazifischen Rückens aus und subduziert<br />
unter die leichtere Platte Südamerikas (Dichte: 2,8-2,9 g/cm³). Die Subduktionszone<br />
zwischen der Nazca-Platte und der süamerikanischen Kontinetalplattform gehört zu den<br />
längsten der Erde.<br />
Durch gravimetrische und seismische Messungen wurde in den zentralen Teilen der Anden<br />
eine Krustendicke bis zu 70 km festgestellt. Dadurch bedingte junge morphogenetischtektonische<br />
Bewegungen ließen die Anden zu ihrer heutigen Form als Hochgebirge<br />
herausheben.<br />
Die Subduktionszone ist ident mit den Erdbebenhypozentren. Die Hypozentren liegen im<br />
Küstenbereich flach, weiter im Osten tief unter dem Kontinent. Auch das Einfallen der<br />
ozeanischen Platte ist nicht einheitlich und wechselt zwischen 10 und 45°. In Segmenten<br />
mit flacherem Einfallen fehlt an der Oberfläche junge vulkanische Tätigkeit.<br />
Die Subduktion ist von heftigen Erdbeben begleitet, entstanden durch Scherspannungen der<br />
kühlen, abtauchenden Nazca-Platte und durch Umwandlung der Gesteine in größerer Tiefe.<br />
Ein weiteres Merkmal für die Kollision der Lithosphärenplatten ist ein dem Kontinent<br />
vorgelagerte Tiefseesenke mit Tiefen bis über 8000m. Im Bereich dieses Tiefseegrabens<br />
werden nicht nur Teile der ozeanischen Kruste verschluckt, sondern es werden auch<br />
Sedimente und alte Krustenteile abgeschert und entlang der Benioffzone in die Subduktion<br />
mit einbezogen.<br />
Vulkanismus und die zahlreichen Plutone im Bereich der Anden werden ebenfalls mit den<br />
Subduktionsvorgängen in Verbindung gebracht. Durch die Wiederaufschmelzung der<br />
ozeanischen Kruste wird Wärme frei, Magmen werden mobilisiert. Über einen kompexen<br />
Aufstiegsvorgang der Magmamassen, bei dem es zur Aufschmelzung und Vermischung des<br />
Magmas mit Teilen der kontinentalen Kruste kommt, werden schließlich die Andesit-<br />
Vulkanitkomplexe extruiert.<br />
1.3.1.3.2 Die Anden im Vergleich zu den Alpen<br />
War man früher der Ansicht, alle Gebrige der Erde gehen auf einen ähnlichen Aufbau<br />
zurück und durchlaufen in ihrer Entstehung einen ähnlichen Ablauf, so erkennt man heute<br />
viele Unterschied, obwohl geologisch gesehen fast zeitgleich entstanden, zwischen den<br />
Alpen, als das best erforschte Gebirge der Welt, und den Anden, die in den letzten<br />
Jahrzehnten immer genauer erkundet wurden.<br />
Die Anden werden an der Oberfläche zu einem großen Teil von magmatischen Gesteinen<br />
aufgebaut. Kennzeichnend dafür sind dafür große Granitmassen, und die alles überragenden<br />
Vulkane, die das Wesen der Anden ganz entscheidend prägen. Die Alpen hingegen weisen<br />
praktisch überhaupt keine aktiven Vulkane auf.<br />
Die vertikale Einengung der Krustenbereiche war bei der Andengenese geringer als bei den<br />
Alpen. Dadruch fehlen im wensentlichen Deckenstrukturen, wie in den Alpen, die<br />
Gebirgsteile liegen nebeneinander (und nicht übereinander), durch tiefgreifende<br />
Schlollenbewegungen und innerandine Gräben voneinander getrennt. Seismische und<br />
vulkanische Aktivitäten begleiten heute noch intensiv den Andenraum.<br />
Horizontalverschiebungen von über 60 cm/Jahr unterstreichen die Beweglichkeit des<br />
Andenkörpers. Vertikalbewegungen in den Alpen betragen nicht mehr als 2mm/Jahr.<br />
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Die Alpen hingegen bestehen vorwiegend aus Metamorphiten und Sedimentgesteinen, die<br />
in komplizierten Deckenstrukturen übereinandergestellt sind.<br />
Die Anden verfügen darüber hinaus über weltweit bedeutende Erzlagerstätten, während den<br />
Alpen nur in geringem Maße Mineralisationen widerfahren ist.<br />
1.3.1.3.3 Südanden<br />
Die Südanden bestehen in West-Ost-Richtung aus drei morphologsichen Elementen, die<br />
freilich nicht überall in gleicher Weise ausgebildet sind. In idealtypischer Abfolge lassen sie<br />
sich in Mittelchile verfolgen:<br />
• die Küstenkordillere<br />
• das große, sog. "Längstal", ein tektonisch angelegter Graben, also kein "Tal"<br />
• die Hochkordillere<br />
Die Küstenkordillere isgehört also zu den alten Bestandteilen (präkambrisch und<br />
paläozoisch) des Kontinents. Morphologisch begann ihre Herausbildung zur heutigen Form<br />
erst im Känozoikum, als sie horstartig herausgehoben und gekippt wurde. Heute ist sie im<br />
Gipfelniveau teils eingerumft oder gar abgetragen, obwohl sie noch Höhen von über 3000 m<br />
erreichen kann. Von ihrer historisch-geologischen Struktur ist die ein Relikt des Gondwana-<br />
Kontinentes, das in den Bau der Anden intensiv mit einbezogen wurde, von der Lithologie<br />
her sich allerdings deutlich von typisch andinen Gesteinen unterscheidet.<br />
Das Grundgebirge wurde teilweise mit einbezigen und besteht aus niedriggradig<br />
metamorphen Gesteinen, wie Phylliten, Glimmerschiefern, erst nach Osten hin kommen<br />
höhergadig metamorphe Gesteine (Gneise) vor. Bereits im Paläozoikum wurde diese<br />
Einheit metamorphisiert.<br />
Weiter nach Norden bestimmen neben den paläozoischen Serien jungpaläozoische Plutone<br />
die Geologie, zum Teil, etwa im Bereich von Concepción, in Verbindung mit tertiären<br />
Kohleschichten.<br />
Bis 47° südl. Br. ist die Morphologie durch eine Vielzahl von Fjorden und Inseln<br />
gekennzeichnet. Die pleistozäne und auch noch rezente Vergletscherung ist hier wichtigstes<br />
landschaftsprägendes Element. Die Aubflussbahnen der Gletscher richten und richteten sich<br />
natürlich nach den tektonischen Strukturen, die dadruch eine abermalige Akzentuierung<br />
erfuhren.<br />
Das Längstal ist ab 47° südl. Br. deutlich ausgeprägt und bis Santiago de Chile 1100 km zu<br />
verfolgen. Man ist sich heute noch uneinig, ob es sich um einen bloßen tektonischen<br />
Graben, oder um einen kontinentalen Grabenbruch, im Sinne des ostafrikanischen<br />
Bruchsystems, handelt. Die Grabenzone ist im Inneren nicht einheitlich. So konnte man im<br />
Süden bei Puerto Montt eine känozoische Aufsedimentierung von über 4000 m feststellen,<br />
im nördlichen Bereich nahe Santiago ist sie nur mehr 500 m mächtig. Seit dem Plio-<br />
/Pleistozän entwickelten sich die einzelnen Elemente der Südanden tektonisch in<br />
unterschiedlicher Weise: bei Santiago liegt die Grabensohle bei 500 m, während die<br />
Hauptkordillere bis über 5000 m anstieg und die Küstenkordillere 1500 m gehoben<br />
wurde.Das Längstal löst sich ab 51° südl. Breite nach Süden auf.<br />
Die Hauptkordillere ist weit höher als die Küstenkordillere. Zentrales geologisch und<br />
morphologisches Element sind hunderte Stratovulkane, aufgebaut aus andesitischer bis<br />
basaltischer Lava, die nach Norden hin immer mächtigere Höhen erreichen (Vulkan<br />
Tupungato, 6800 m) .<br />
Im südlichen Teil entwickelten sich über jurassischen, sauren bis intermediären Vulkaniten<br />
junge vulkanoklastische Gesteinsserien, weiter nach Osten konnte sich in der Kreide ein<br />
7000 m mächtiges Sedimentpaket ablagern, bestehend aus Flysch, Peliten, Psammiten,<br />
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Konglomeraten und Kalken. Die Sedimente sind nur wenig gefaltet, und gehen nach Osten<br />
in eine kaum verfaltete Vortiefe über. Im fühen Tertiär intrudierten Plutone, die heute als<br />
markante Gebirgsteile herausragen (Balmaceda-Gruppe, Cerro Torre). Zwischen 51° und<br />
47° ist paläozoisches Grundgebirge aufgeschlossen, scharf gefaltet und nur von<br />
geringmächtigen Deckschichten umgeben. Im Norden schließen jurassische Plutone an,<br />
dann folgen marine und kontinentale Ablagerungen sowie mächtige andesitische und<br />
rhyolithische vulkanische Serien, immer wieder unterbrochen von pyrklastischen<br />
Produkten. Isgesamt erreicht diese jurassische bis in Alttertiär reichende Abfolge eine<br />
Mächtigkeit von 8000m.<br />
Cordillera Frontal und Präkordillere im Nordwesten Argentiniens<br />
Von 36° ist 27°S ist der Präkordillere im Osten und der Hochkordillere im Westen ein<br />
weiterer Gebirgszug zwischen geschaltet. Die 800 km lange und bis zu 5.000 m hohe<br />
Cordillera Frontal wird aus einem paläozoischen Faltengebirge aufgebaut. Auf einer<br />
präkambrischen Basis folgt devonischer Flysch, marine Sedimente des Karbons und Perms,<br />
sowie saurer bis intermediärer Vulkanismus des Permotrias. Den Abschluss bilden<br />
känoziosche kontinentale Sedimente.<br />
Die Präkordillere schließt östlich an die Cordillera Frontal an. Sie bildet in den<br />
argentinischen Provinzen Mendoza, San Juan und La Rioja einen eigenen Gebirgsstrang.<br />
Anders als in der Cordillera Frontal folgen hier auf einem präkambrischen Sockel marine<br />
Serien des Kambriums, Ordoviziums, Silurs und Unterdevons. Oberdevon liegt in<br />
kontinentaler, Karbon in mariner und kontinentaler, das Perm schließlich besteht aus<br />
kontinentaler Fazies.<br />
Faltungsvorgänge im Paläozän und andine tektonsiche Aktivitäten zergliederten die<br />
Präkordillere in schmale Antiklinen und Synklinen, vereinzelt drangen Intrusivgesteine<br />
(Ordivizium, Jungpaläozän) und Vulkanite (Perm bis Trias - sauer; Tertiär - basisch) in den<br />
Sedimentkörper ein.<br />
Pampine Sierren im Nordwesten Argentiniens<br />
Die Pampinen Sierren nehmen eine Zwischenstellung zwischen den alten Kratonen<br />
Südamerikas und den jungen Andenketten ein. Ihr morphlogisches Antlitz entspricht dem<br />
eines jungen Hochgebirges, das Alter der zu Tage tretenden Gesteine entspricht den alten<br />
Kratonen. Es handelt sich um uralte, proterozoisch-paläozoische Gebirge, die im Zuge der<br />
tektonischen Geschehnisse rund um die Andengenese im Pliozän und Pleistozän in eine<br />
groß angelegte Horst-Graben-Struktur umgewandelt wurde. Heute stehen die tektonischen<br />
Horste als Gebirgsbereiche isoliert da und können mitunter mächtige Höhen erreichen<br />
(Sierra de Famatina, 6250m; Sierra de Velasco, über 4500m). Umgeben sind sie von weiten<br />
Senkungszonen, die von jungen Sedimenten aufgefüllt werden. Man bezeichnet sie, je nach<br />
Form, als Bolsónes, Valles oder Campos.<br />
Im Inneren bestehen die Pampinen Sierren (Sierras Pampeanas) aus jungproterozoischen bis<br />
altpaläozoischen Glimmerschiefern, Phylliten und Hornfelsen. In diese starren Strukturen<br />
sind Granodiorite und Tonalite eingedrungen. Es entstanden Migmatite und Pegmatite.<br />
Hinzu kommen zudem zahlreiche Sedimentserien. Eine 3000m mächtige kontinentale<br />
Jungpaläozoische Serie mit Glossopteris-Flora (Beweis für die Westgrenze der Gondwana-<br />
Serien) wird überlagert von 1000m kontinentalen triassischen Rotsedimenten (Talampaya),<br />
dazu 2000 - 3000m tertiären Konglomeraten und Sandsteinen, sowie roten bis gelben<br />
Peliten, Oolithkalken und vulkanischen Tuffen. Damit nicht genug kommen örtlich noch<br />
basaltische bis andesitische Vulkanite hinzu.<br />
Sierras Subandinas (Andenvorland)<br />
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Als Andenvorland fungieren die Subandinen Sierren, die die zentralen Anden im gesamten<br />
Bereich zwischen Argentinien und Peru 1500 km lang zum östlichen Tiefland hin<br />
abgrenzen. Beträgt die durchschnittliche Breite etwa 100 km, so kann sie örtlich, wie in<br />
Mittel und Nordperu, auch mächtiger sein. Von Osten her steigen die Subandinen Sierren<br />
flach an und münden im Westen in einem sanften Hügelland. Das Streichen folgt den<br />
Andenketten.<br />
Wie auch im Falle der Cordillera Frontal und der Präkordillere Argentiniens liegt ein<br />
paläozoischer Sockel zu Grunde, wird hier allerdings von sehr jungen Sedimenten (Kreide<br />
bis Tertiär) überlagert, die in einem System schmaler Antiklinen und Synklinen vorliegen.<br />
In Bolivien und Peru erriechen die Sedimente eine Mächtigkeit von ungefähr 10.000m.<br />
Weiters prägen präandine Seitenverschiebungen und tektonsiche Lineamente, die die<br />
jüngeren Strukturen durchbrechen und ostvergente Falten das Erscheinungsbild. Im Osten<br />
tauchen die Falten unter die weiten Akkumulationsebenen der Pama und des Chaco unter.<br />
Die Anden finden ihren Abschluß.<br />
1.3.1.3.4 Die Pampinen Sierren<br />
Am Südrand der Puna ansetzend, ziehen sich die Sierren in einzelnen Höhenzügen bis nach<br />
Mendoza, und erstrecken sich fast ausnahmslos von Norden nach Süden und zählen zu den<br />
alten Gebirgsteilen Argentiniens. Die Gebirgszüge werden von ebenso langgestreckten<br />
Tiefenzonen von einander getrennt, die man als Bolsones, Campos oder Valles bezeichnet.<br />
Im Inneren sind die Pampinen Sierren durch kristalline Schiefer des Präkambriums und, zu<br />
geringeren Teilen, aus paläozoischen und mesozoischen Sandsteinen und Kalken aufgebaut.<br />
Ebenfalls zu finden sind Granite und Diorite, die im Präkambrium und Paläozoikum,<br />
während der Gebirgsbildungsphasen, eindrangen, die Metamorphose der umliegenden<br />
Gesteine förderten, und heute z.T. an der Oberfläche zu sehen sind. Von der Genese her<br />
sind die Pampinen Sierren also ein verjüngtes Bruchschollengebirge (Tektogene<br />
Reliefbildung), das in der Zerrungszone der Anden entstanden sind. Die Hauptbruchlinien<br />
streichen von N nach S, ein zweites System zieht meist von W nach O.<br />
Die angesprochenen Tiefenzonen sind langgestreckte Becken, oder Talungen und als<br />
Grabensenken zu betrachten, die mit tertiären und quartären Sedimenten aufgefüllt sind.<br />
Nach der Herkunft kann man vier verschiedene Faziesreihen unterscheiden:<br />
(1) Grobes Blockwerk, Schotter und Sande der Fußflächenzone, also Material der Sierren.<br />
Die Sedimente werden zum das Becken hin immer feiner<br />
(2) Sande der Aufschüttungen der Flusssysteme (Rio Salado o Colorado, Rio de los<br />
Sauces)<br />
(3) Schluffe und Tone des zutage tretenden Tertiärs<br />
Äolische Akkumulationen (Nebkas, Medanos, Dünen, Löss).<br />
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Charakteristik<br />
Die Gesteine der Sierren entstammen dem Präkambrium, als die Pampinen Sierren zu einem Hochgebirge herausgehoben wurden.<br />
Von den Gesteinsserien kann man zwei Einheiten unterscheiden: Das System „Occidental“ (Granite, Gneise, Phyllite, Migmatite)<br />
ist etwas jünger als das System „Oriental“ (Schiefer, Amphibolit, Kalk, Pegmatit, Granit).<br />
Findet man aus dem Kambrium keine Ablagerungen, so wurden im Ordovizium die Transpampine Sierren, jüngere Teile der<br />
Pampinen Sierren, gebildet. Es handelt sich meist um Ton- und Sandsteine, zu denen z.B. die Sierra de Famatina gehört. Sie sind<br />
reich an Fossilien. Weite Teile der Provinz war vom Meer bedeckt.<br />
Aus dem Silur sind zwar keine sedimentäre Ablagerungen zu finden. Es handelte sich aber um eine tektonisch sehr aktive Zeit, aus<br />
der die granitischen Intrusionen der Sra. de Famatina stammen. Im Devon setzt sich die Heraushebung der Transpampinen Sierren<br />
weiter fort.<br />
Während des Karbons und Perms wurde weit verbreitete terrestrische und limnische Sedimente abgelagert, es beginnt also ein<br />
Zeitraum der tektonischen Ruhe und Abtragung. Nur der Bereich westlich der Sierra de Velasco hob sich. Im Perm beginnt bereits<br />
die Ablagerung jener rötlichen Schichten, die charakteristisch für einige Berggebiete La Riojas sind.<br />
Triassische Ablagerungen (ebenfalls limnisch und fluvial) sind zwar weniger Mächtig, als die des Perms, aber im Südwesten La<br />
Riojas weit verbreitet. Während der Jura- und Kreidezeit wurden keine Sedimente abgelagert, die heute noch zu finden sind. Im<br />
Bereich der Sierren setzt sich daher die Zeit der tektonische Ruhe und Abtragung fort.<br />
Im Gebiet der heutigen Hauptkordillere beginnen vulkanische Aktivitäten .<br />
Im Tertiär setzten die ersten andinen Gebirgsbildungsphasen ein. Auch die Sierren werden im Zuge dessen tektonisch<br />
beansprucht. Das Bruchschollengebirge beginnt zu entstehen. Innerhalb der Sierren werden dabei unter feucht bis semiaridem<br />
Klima terrestrische Sedimente, genauso wie vulkanische Aschen abgelagert. Die Gebirgsbildung der Anden dauert im Prinzip bis<br />
heute an. Die Pampinen Sierren erhalten im Quartär ihre heutige morphologische Ausprägung. Sie werden im Zuge der andinen<br />
Orogenese hochgeschleppt, die Deckschichten wurden abgetragen, der kristalline Kern bleibt bestehen.<br />
Die postorogenetische Landformung unterlag im wesentlichen den heutigen Klimabedingungen, wobei es immer wieder feuchtere<br />
Phasen gegeben hatte. Morphologisch spielen tektonische Vorgänge weiterhin eine große Rolle, besonders in den gehobenen<br />
Gebirgsteilen. In den Niederungen herrscht heute aride Morphodynamik vor.<br />
Die Sedimentation in die Tiefenzonen setzt sich weiter fort. Sie beinhalten also Formationen des Tertiärs und Quartärs. Ältere<br />
Sedimentpakete treten im Gelände oft auffällig hervor.<br />
1.3.1.3.5 Zentrale Anden<br />
Es gibt viele Einteilungen der Anden. Folgt man der hier vorgestellten, dann reichen die<br />
Zentralanden vom Vulkan LLullaillaco in Nordchile, wo sich in Richtung Norden die Ostund<br />
Westkordillere weit voneinander entfernen und den Altiplano Boliviano einschließen<br />
über den Nudo de Vilcanota, wo sie sich wieder annähern und nun einer längs-zertalten<br />
Gebirgslandschaft Platz machen nach Südecuador, wo beide Kordillerenstränge wieder<br />
etwas auseinandertreten und einer Serie von Becken Raum geben, die schon Alexander von<br />
Humboldt als Straße der Vulkane bezeichnete, bis zum Nudo de Pasto an der Grenze<br />
Ecuador-Kolumbien, wo nun plötzlich drei Kordillerenstränge sehr unterschiedlicher<br />
geologischer Struktur und Entstehung entspringen. Die Doppelgleisigkeit von West- und<br />
Ostkordillere ist demnach das bestimmende Kennzeichen der Zentralanden, die von Nord<br />
nach Süd wiederum klar in drei Teile (Ecuador, Peru bis Nudo de Vilcanota, Peru-Bolivien)<br />
gegliedert werden können.<br />
Obwohl eine genaue strukturelle Abrenzung und Erkennung in der Morphologie oft nicht<br />
exakt möglich ist ergibt sich von West nach Ost ergibt sich folgende charakteristische<br />
Abfolge des inneren Baus:<br />
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Die Zentral-Anden schließen den breitesten Teil der Anden mit etwa 900 km W-O-<br />
Erstreckung ein. Hier ist die größte Reliefenergie der Erde zu finden: innerhalb kurzer<br />
hurzontaler Distanz steigen die Anden von der Peru-Tiefseesenke (8000m u. d. M.) auf<br />
knapp 7000m (Vulkan Ojos de Salado) der Hochkordillere an. Einzelne morphologische<br />
Elemente der Anden, parallel zur N-S, bzw. NW-SO-Streichrichung angeordnet, lassen sich<br />
auch hier verfolgen, wenn auch nicht über die gesamte Länge hinweg. Obwohl eine genaue<br />
strukturelle Abrenzung und Erkennung in der Morphologie oft nicht exakt möglich ist ergibt<br />
sich von West nach Ost ergibt sich folgende charakteristische Abfolge des inneren Baus:<br />
Küstenkordillere (Cordillera de la Costa)<br />
In einigen Bereichen bildet die Küstenkordillere eine Steilküste und steilg unmittelbar bis<br />
2500m empor. Die höchsten Erhebungen findet man in der Sierra Vicuña mit knapp über<br />
3000m. Die Küstenkordillere wird aus einem präkambrischen metamorphen Sockel<br />
aufgebaut, der zwischen Mollendo und Arequipa auch an die Oberfläche treten kann. Gneise<br />
und Granulite aus diesem Gebiet sind mit 2 Mrd. Jahren die ältesten Gesteine der Anden<br />
überhaupt. Paläozoische Serien treten nur an isolierten Aufschlüssen an der chilensichen<br />
Küste zu Tage. Präkambrische und paläozoische Serien bilden den kristallinen Sockel der<br />
Präkordillere, der nur von einem wenig verformten Deckgebirge überlagert wird, das im<br />
gesamten Bereich von Störungen und Schwächezonen geprägt ist. An der Wende von Jura<br />
und Kreide setzte ein basaltischer-andesitischer Vulkanismus ein, dessen Gesteinspakete<br />
zum Teil von großer Mächtigkeit (über 10000m) sein können. Ein Großteil der Kordillere<br />
wird von riesigen Plutonen eingenommen, wobei vor allem Intrusionen im<br />
Jungpaläozoikum, im Jura und in der Kreide von Bedeutung sind. Der Küstenbatholith von<br />
Peru hat z.B. eine Länge von 1300 km.<br />
Hochkordillere oder Westkordillere<br />
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Die Hochkordillere bildet das oberste Stockwerk der Anden. Hunderte von Gipfeln, meist<br />
Stratovulkane, mit knapp 7000m Höhe kennzeichnen das Landschaftsbild. Der innere Bau<br />
ist aber keineswegs einheitlich.<br />
Den Grundstock bildet auch hier ein alter kristalliner Sockel, der aber kaum zu Tage tritt.<br />
Von 27°S Richtung Norden wird die Hochkordillere von mächtigen und weit verbreiteten<br />
känozoischen Vulkaniten verhüllt. Die vulkanische Tätigkeit dürfte etwa vor 25 Mio. Jahren<br />
begonnen haben. Hunderte Stratovulkane bilden die herausragendsten höchsten Bereiche,<br />
der hier auf etwa 4000m gelegene Sockel wird von etwa 200.000 km² Ignimbritdecken<br />
zugedeckt. Der Ojos del Salado (6880m) und der Llullaillaco (6723m) sind die höchsten<br />
Landvulkane der Erde. Die südperuanischen Gipfel erreichen im Ampato (6310m) und im<br />
Coropuna (6426m) immer noch beachtliche Höhen.<br />
Puna (Argeninien) oder Altiplano (Bolivien)<br />
Zwischen der Hoch- bzw. Westkordillere und der Ostkordillere liegt ein über 2000 km<br />
langes breites Senkungsfeld, das sich vom NW Argentiniens über Bolivien bis in den Süden<br />
Perus erstreckt. Im Känozoikum, als die Anden zum Hochgebirge herausgehoben wurden,<br />
blieb das Krustenstück des Puna-Altiplanoblocks grabenartig und sank rasch ab. Aufgefüllt<br />
wurde die Senke durch 14.000 m mächtige Sedimente der Oberkreide und des Teriärs, die<br />
den Vrogang des Absinkens gut dokumentieren. Die Hebung des gesamten Blocks auf seine<br />
heutige Höhe von 3500-4000m begann erst im Pliozän und dauert bis heute an. Das<br />
Erscheinungsbild wird von von großen Salaren und Salzseen beherrscht. Das Salar de Uyuni<br />
ist das größte in Südamerika, der Titicacasee der höchste schiffbare See der Erde.<br />
Durchsetzt wird die weite Hochebene von einem im Miozän einsetztenden Vulkanismus,<br />
der hohe Stratovulkane, wie den Sajama (6520m), oder den Queva (6130m) hervorbrachte.<br />
Ostkordillere im Nordwesten Argentiniens<br />
Die Ostkordillere setzt im argentinischen Tucumán ein, geht in Bolivien in die Cordillera<br />
Oriental, Cordillera Real, und in weiterer Folge in die Cordillera Oriental Perus über. Etwa<br />
auf der Breite von Lima endet die Ostkordillere.<br />
Das wichtigste Bauelement sind 10.000 bis 15.000m mächtige paläozoische Sedimente, die<br />
sich einst in einem großen intramontanen Becken zwischen dem brasiliansichen Schild und<br />
dem präkambrischen Gebirge an der pazifischen Küste ablagerten. Es handelt sich großteils<br />
um Pelite und Psammite als marine Flachseeablagerungen, nur selten sind Karbonatische<br />
Ablagerungen gefunden worden.<br />
Das Alter der Gesteine, alles in allem paläozoisch, ist im Detail unterschiedlich.<br />
Kambrische Elemente sind nur in Argentinien und Süd-Bolivien beobachtet worden.<br />
Besondere Mächtigkeit erreichen Ablagerungen aus dem Ordovizium und Devon, vor allem<br />
in Argentinien und Peru, durch zwei paläozoische Gebirgsbildungen geprägt, scharf gefaltet<br />
und leicht metamorphisiert wurden. Das jüngere Paläozoikum (Karbon, Perm) liegt in meist<br />
kontinentaler Fazies vor und liegt diskordant über dem Altpaläozoikum. Der Prä-<br />
Paläozoische, proterozosiche Sockel tritt nur in einzelnen Aufschlüssen Argentiniens und<br />
Perus in Form von Phylliten und Glimmerschiefern zu Tage.<br />
Ein zweites Bauelement sind Tiefengesteine unterschiedlichen Alters.Besonders in Peru<br />
sind paläozoische Intrusiva und Extrusiva von Bedeutung, wo während einer<br />
jungpaläozioschen Dehnungsphase der Kruste 1.000 km lange Magmatite (Granite,<br />
Ignimbrite) produziert wurden. In den paläozosichen Mantel der Cordillera Real Boliviens<br />
drangen im vom Mesozoikum bis ins Tertiär Plutone ein. Sie wurden durch Erosion<br />
freigelegt und bilden heute den imposanten Gipfelbereich des Illampu (6.550m) und des<br />
Illimani (6.439m).<br />
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In Argentinien hat sich in einigen Bereichen über dem paläozoischen Sockel ein bis zu<br />
5.000m mächtiger Aufbau aus kontinentalen Rotsedimenten der Oberkreide und des Tertiärs<br />
gebildet.<br />
Die peruanische Cordillera Blanca ist eines der Paradiese der Extrembergsteiger in<br />
Lateinamerika. Sie wird aus Schiefer und Psammiten des Oberkarbons und der Kreide<br />
aufgebaut. Durchbrochen wird diese Serie durch das Tiefengestein des Huascarán-Massivs<br />
(6778m). In Peru bilden die Anden morphologisch einen mächtigen Gebirgsbereich dar, erst<br />
in Ecuador ist die Kordillere durch eine Depression deutlich untergliedert. Weiter nördlich<br />
in Kolumbien ist eine weitere Auffächerung in drei eigenständige Gebirgsregionen zu<br />
erkennen.<br />
Nordperu<br />
In Zentral- und Nordperu unterscheidet man im Groben zwischen einer Westkordillere und<br />
einer Ostkordillere. Die Westkordillere ist in mehrere Jura- und Kreideserien untergliedert,<br />
bestehend aus Vulkaniten, Volkanoklasten und Sedimenten. Seit der Mittelkreide intrudiert<br />
in diese Komplexe Gesteinsformation in einzelnen Schüben ein Küstenbatholith. Die<br />
Gebirgsbereiche werden von diesem Plutonit geprägt. Im Gegensatz zu südlich und nördlich<br />
gelegenen Andenteilen wurde die Westkordillere zwischen Mesozoikum und Tertiär<br />
intensiv gefaltet. Schuppenstrukturen, Aufschiebungen und für die Anden eher<br />
ungeföhnliche Überschiebungen verleihen dem Gebirgszug einen komplizierten Aufbau.<br />
Die Ostkordillere hat ebenfalls eine Besonderheit zu bieten. Hier treten präkambrische und<br />
paläozische Schiefer zu Tage, die während paläozoische Gebirgsbildugsphasen stark<br />
verformt und durch Intrusionen ergänzt wurden. Die Bildung kontinentaler Rotsedimente<br />
und Vulkanite zwischen Oberkreide und Pliozän verjüngten die Ostkordillere.<br />
Nach Osten schließt eine subandine Zone die Anden ab. Sie besteht aus drei verschiedenen<br />
Elementen, allesamt aufgebaut aus mesozoischen und känozoischen Gesteinen.<br />
Ecuador<br />
Ecuador in seiner gesamten Längsausdehnung von zwei Gebirgssträngen durchzogen, der<br />
Westkordillere und der Ostkordillere. Getrennt werden sie durch eine grabenartige<br />
innerandine Senke, wo sich auch die Hauptstadt Quito befindet. Zwischen pazifischer Küste<br />
und der Westkordillere liegt ein weites Küstentiefland und der Golf von Guayaquil. Der<br />
breite Küstenstreifen besteht aus erdölführenden mächtigen Sedimentpaketen, die zwischen<br />
Kreide und Tertiär abgelagert wurden. Eine tektonische Besonderheit stellt die Cordillera de<br />
Chogon-Colonche dar. Im Gegensatz zu den stetig N-S-streichendnen Andenketten, verläuft<br />
dieser Höhenbereich (nicht höher als 700m) in WNW-ESE-Richtung.<br />
Die Westkordillere besteht aus kreidezeitlichen basaltischen Vulkaniten und Peliten, deren<br />
Mächtigkeit einige 1.000m erreicht. Zwischen Oberkreide und Tertiär wurde diese<br />
Gesteinsserie mehrfach gefaltet. Gegen Osten hin sind flyschartige Sedimente der<br />
Oberkreide zu finden, bedeckt von Sedimenten des Tertiärs. Beide Serien sind durch junge<br />
tektonsiche Bewegungen ebenfalls tektonisch beansprucht und scharf gefaltet.<br />
Während der gebirgsbildenden Phase im Tertiär entstand auch die grabenartige Senke von<br />
Quito. Die heutige Oberfläche liegt auf einer Höhe von 2.500 - 3.000m. Die Senke ist mit<br />
mächtigen pyroklastischen Lagen aufgefüllt. Dazwischen geschaltet sind glazigene Lahar-<br />
Ablagerungen. Im Tertiär setzt eine intensive vulkanische Aktivität ein. Im Beckenbereich<br />
bauten sich mächtige Vulkane auf, wie etwa der Chimborazo (6.310m) oder der Cotopaxi<br />
(5.897m) bei Ouito.<br />
Die Ostkordillere durchzieht mit 650 km fast das gesamte Land und ist fast ausschließlich<br />
aus uralten metamorphen Gesteinen aufgebaut. Das Gesteinspektrum reicht dabei von<br />
hochgradig metamorphen Gneisen, Migmatiten des Präkambriums, bis zu Otho- und<br />
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Paragneise, Grünschiefer und den schwach metamorphen Phylliten. Die jüngsten Gesteine<br />
entstammen dem Paläozoikum. Einzelne Granitintrusionen am Ostrand wurden in Oberjura<br />
und Tertiär eingeordnet.<br />
Die subandine Zone entwickelte sich in einer weiten Snkungszone zwischen<br />
brasiliansichen Schild und Kordillere. Zwsichen Oberdevon und Quartär lagernten sich hier<br />
über 10.000m mächtige erdölführende Sedimentserien ab, die immer wieder epirogenetisch<br />
gehoben wurden.<br />
1.3.1.3.6 Nordanden<br />
Die Nordanden sind durch drei Kordillerenstränge gekennzeichnet, die in Kolumbien durch<br />
die tiefen Grabenbrüche des Río Cauca und des Río Magdalena voneinander getrennt sind.<br />
Nach Venezuela setzt sich nur die Ostkordillere fort, die dort in der Cordillere de Mérida<br />
einen großartigen Abschluss findet.<br />
Kolumbien<br />
Die morphologische Struktur der Anden Kolumbiens zeigt die Struktur der Nordanden mit<br />
ihren drei, klar voneinander getrennten Gebrigssyteme am deutlichsten. Die<br />
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Westkordillere, Cordillera Occidental, wird dabei durch das Tal des Río Cauca von der<br />
Zentralkordillere, der Cordillera Central, getrennt. Zwischen dieser und der<br />
Ostkordillere, Cordillera Oriental, liegt das breite Tal des Río Magdalena. Aufbau und<br />
Struktur der drei Gebirge sind vollig unterschiedlich.<br />
Bemerkenswert sind die ausgeprägten Subsistenzbereichen, Zonen mit großen<br />
Absenkungstendenzen, zwischen den Kordillerenketten Kolumbiens und Venezuelas.<br />
Zwischen Pazifik und Cordillera Occidental liegt ein aus mächtigen tertiären Sedimenten<br />
aufgebauter hügeliger Küstenbereich. Einzige höhere Erhebung ist die Sierra de Baudó<br />
(1810 m), eine mesozoische vulkanische Extrusion. Gegen Osten schließen leicht<br />
metamorphe Tonschiefer und Kieselschiefer, die von mächtigen basaltischen<br />
Vulkanitdecken bedeckt sind. Dieser Kompex baut die Westkordillere auf. Man deutet<br />
heute diese Struktur als Rest einer ozeanischen Krustenteiles mit Inselbogen-Vulkanismus,<br />
das erst im Tertiär der kontinentalen Kruste Südamerikas angelagert wurde. Lokal<br />
intrudierten tertiäre Tonalitstöcke in die jurassisch-kretazischen Vulkanite.<br />
Die Zentralkordillere wird von alten präkambrischen und altpaläozoischen Gesteinen<br />
bestimmt. Typisch für die Cordillera Central sind niedriggradige Metamorphite, wie<br />
Phyllite, Quarzite und metamorphisierte Komglomerate. Sie weisen eine ausgeprägte<br />
Schieferung und scharfe Faltungen auf. Die Metamorphite werden diskordant von<br />
devonischen und unterkarbonischen kontinentalen sowie oberkarbonischen und permischen<br />
marinen Sedimenten überlagert. Am Ostrand befindet sich ein Gemisch aus<br />
permotriassischen Ignimbriten und kreidezeitlichen Konglomeraten, Grauwacken,<br />
Pyroklastika und Kalksandsteinen. Zwar erreichen Ost- und Westkrodillere ebenfalls<br />
beachtliche Höhen, die Zentralkordillere wurde allerdings bis in die Kreide gewaltig<br />
gehoben. Sie ist auch der einzige Beriech Kolumbiens der von jungem, ab dem Miozän<br />
einsetztenden, Vulkanismus geprägt ist. Die höchsten Gipfel werden von sehr jungen<br />
Vulkanen aufgebaut. Zu den höchsten zählen der Nevado Tolima (5215 m), der Nevado de<br />
Huila (5439 m) und der Nevado de Ruiz (5400 m), um nur einige zu nennen. Letztgenannter<br />
brach 1985 in verheerender Weise aus.<br />
Die Ostkordillere hat eine kompliziertere Struktur. Zunächst in drei Gebieten der<br />
prätriassiche Sockel aufgeschlossen. Von Süden nach Norden liegen diese bei Garzón, der<br />
Bereich Quetamé und bei Santander. In sich ist dieser Körper ebenfalls sehr heterogen<br />
aufgebaut. Das Gestein besetht aus stark metamorphen Gneisen und Granuliten. Ein weites<br />
Gebiet wird von gewaltigen marinen Kreideserien eingenommen, die dirkordant über dem<br />
alten Sockel liegen. In einigen Bereichen erreichen diese Serien eine Mächtigkeit von bis zu<br />
11.000 m. Im Gegensatz zum tektonisch stark untergliederten Socke sind in der Kreide nur<br />
sehr schwache Faltenstrukturen zu beobachten - ungewöhnlich, darüber hinaus wurde dieses<br />
mächtige Schichtpaketvon keiner weiteren Orogenes erfasst.<br />
Bemerkenswert ist die tektonische Struktur der Ostkordillere. Der Nordbereich ist<br />
tektonisch stark untergliedert, weiter südlich dominieren große Aufwölbungen, Diese<br />
Strukturen beeinflussen auch das Aussehen des Deckgebrige. Insgesamt handelt es sich um<br />
einen riesigen tektonsich gehobenen Block zwischen den Tiefenbereichen des Río<br />
Magdalena im Westen und den Llanos im Osten. Einzelne Verwerfungen im Sockel weisen<br />
einen Höhenunterschied von 10.000 m auf !<br />
Junge Tektonik spielt auch in den nördlichen Grundgebirgsschollen Kolumbiens eine große<br />
Rolle. Die Sierra Nevada de Santa Marta und die wesentlich niedrigere Halbinsel<br />
Guajira sind vom Rest der Anden durch Sankungszonen getrennt. Die Sierra Nevada de<br />
Santa Marta steht überhaupt einen nach allen Seiten von tektonischen Strukturen begrenzter<br />
Block dar. Imposant ist der höchste Punkt des Gebirges: der Cristóbal Colon mit einer Höhe<br />
von 5776 m liegt direkt über dem karibischen Meer.<br />
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Wie in den anderen nördlichen Gebrigen Kolumbiens ist auch die Sierra Nevada<br />
gekennzeichnet durch komplexe Strukturen im Inneren. Den blockartig gehobenen<br />
Gebirgssockeln stehen weit abgesunkene Krustenteile gegenüber, mit mächtigen<br />
Sedimentschichten augefüllt.<br />
Die innere Struktur zeigt zuunterst aus präkambrischen hochmetamorphen Gneisen,<br />
Granuliten und Amphiboliten, es folgen permotriassische Rotsedimente und Ignimbrite. In<br />
jungerer Zeit, etwa vor 190 und 50 Mill. Jahren, drangen ausgedehnte granitische Plutone<br />
ein.<br />
Eine der wichtigsten Störungszonen der Anden ist das W-E verlaufende System der Oca-<br />
Störung, die im Osten noch in der venezolanischen Sierra Mérida weiterzuverfolgen ist. Sie<br />
begrenzt die Sierra de Nevada nach Norden und Osten. Allein im Alttertiär waren hier<br />
Vertikabwegungen von mehreren tausend Metern wirksam, die stärksten Vertikaltendenzen<br />
der Anden. Noch im Eozän führten Verschiebungen zu einem horizontalen Versatz von 15-<br />
20 km. Diese und andere Störungslinien der Sierra Nevada werden als Ausdruck für<br />
Aktivitäten zwischen der karibisch-südamerikanischen Plattengrenze gedeutet.<br />
Venezuela<br />
Direkt an die Cordillera Oriental schließt in Venezuela die Cordillera Merida an. Unweit im<br />
Südosten der Stadt Merida erreicht sie im Pico Bolivar (5004 m) ihren höchsten Punkt.<br />
Zusammen mit der Serranía de Perija (Pico de Taetria, 3750 m), ebenfalls ein Ausläufer der<br />
Cordillera Oriental, bilden sie den Rahmen für den Golf von Maracaibo und und trennt es<br />
von der Tiefebene des Orinocco. Beide Gebirge bestehen im Liegenden aus präkambrischen<br />
bis altpaläozoischen metamorphisierten Serien. Es folgen mächtige marine Sedimente, die<br />
sich zwischen Ordovizium und Devon ablagerten, darüber flyschähnliche Faziesreihen. Im<br />
jüngeren Paläozoikum folgen marine und kontinentale Sedimente. Während Trias und Jura<br />
nur stellenweise als limno-fluviatile Sedimente zu finden sind, entwickelte sich in der<br />
Kreide eine bedeutende marine Transgression. Das Tertiär überlagert die Kreide mit<br />
geringmächtigen marin-terrestrischen Serien. Den Abschluß bilden molasseartige<br />
Sedimente des Miozäns.<br />
Magmatische Ereignisse datieren aus dem Paläozoikum als mehrfach Granitkörper<br />
intruierten. Auch vulkanische Tätigkeiten sind auf das Paläozoikum beschränkt, womit sich<br />
die Anden Venezuelas deutlich von anderen Andenbreichen unterscheidet - seit der Trias<br />
fanden hier keine magmatischen Vorgänge statt. Statt dem folgten Bruchverwerfungen,<br />
Blockbewegungen und Bildung grabenartiger Senken, bis schließlich am Ende des Eozäns<br />
ein starkes orogenetisches Ereignis die Anden zum Hochgebirge werden ließ.<br />
Nordperu<br />
In Zentral- und Nordperu unterscheidet man im Groben zwischen einer Westkordillere und<br />
einer Ostkordillere. Die Westkordillere ist in mehrere Jura- und Kreideserien untergliedert,<br />
bestehend aus Vulkaniten, Volkanoklasten und Sedimenten. Seit der Mittelkreide intrudiert<br />
in diese Komplexe Gesteinsformation in einzelnen Schüben ein Küstenbatholith. Die<br />
Gebirgsbereiche werden von diesem Plutonit geprägt. Im Gegensatz zu südlich und nördlich<br />
gelegenen Andenteilen wurde die Westkordillere zwischen Mesozoikum und Tertiär<br />
intensiv gefaltet. Schuppenstrukturen, Aufschiebungen und für die Anden eher<br />
ungeföhnliche Überschiebungen verleihen dem Gebirgszug einen komplizierten Aufbau.<br />
Die Ostkordillere hat ebenfalls eine Besonderheit zu bieten. Hier treten präkambrische und<br />
paläozische Schiefer zu Tage, die während paläozoische Gebirgsbildugsphasen stark<br />
verformt und durch Intrusionen ergänzt wurden. Die Bildung kontinentaler Rotsedimente<br />
und Vulkanite zwischen Oberkreide und Pliozän verjüngten die Ostkordillere.<br />
64
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Nach Osten schließt eine subandine Zone die Anden ab. Sie besteht aus drei verschiedenen<br />
Elementen, allesamt aufgebaut aus mesozoischen und känozoischen Gesteinen.<br />
Ecuador<br />
Ecuador in seiner gesamten Längsausdehnung von zwei Gebirgssträngen durchzogen, der<br />
Westkordillere und der Ostkordillere. Getrennt werden sie durch eine grabenartige<br />
innerandine Senke, wo sich auch die Hauptstadt Quito befindet. Zwischen pazifischer Küste<br />
und der Westkordillere liegt ein weites Küstentiefland und der Golf von Guayaquil. Der<br />
breite Küstenstreifen besteht aus erdölführenden mächtigen Sedimentpaketen, die zwischen<br />
Kreide und Tertiär abgelagert wurden. Eine tektonische Besonderheit stellt die Cordillera de<br />
Chogon-Colonche dar. Im Gegensatz zu den stetig N-S-streichendnen Andenketten, verläuft<br />
dieser Höhenbereich (nicht höher als 700m) in WNW-ESE-Richtung.<br />
Die Westkordillere besteht aus kreidezeitlichen basaltischen Vulkaniten und Peliten, deren<br />
Mächtigkeit einige 1.000m erreicht. Zwischen Oberkreide und Tertiär wurde diese<br />
Gesteinsserie mehrfach gefaltet. Gegen Osten hin sind flyschartige Sedimente der<br />
Oberkreide zu finden, bedeckt von Sedimenten des Tertiärs. Beide Serien sind durch junge<br />
tektonsiche Bewegungen ebenfalls tektonisch beansprucht und scharf gefaltet.<br />
Während der gebirgsbildenden Phase im Tertiär entstand auch die grabenartige Senke von<br />
Quito. Die heutige Oberfläche liegt auf einer Höhe von 2.500 - 3.000m. Die Senke ist mit<br />
mächtigen pyroklastischen Lagen aufgefüllt. Dazwischen geschaltet sind glazigene Lahar-<br />
Ablagerungen. Im Tertiär setzt eine intensive vulkanische Aktivität ein. Im Beckenbereich<br />
bauten sich mächtige Vulkane auf, wie etwa der Chimborazo (6.310m) oder der Cotopaxi<br />
(5.897m) bei Ouito.<br />
Die Ostkordillere durchzieht mit 650 km fast das gesamte Land und ist fast ausschließlich<br />
aus uralten metamorphen Gesteinen aufgebaut. Das Gesteinspektrum reicht dabei von<br />
hochgradig metamorphen Gneisen, Migmatiten des Präkambriums, bis zu Otho- und<br />
Paragneise, Grünschiefer und den schwach metamorphen Phylliten. Die jüngsten Gesteine<br />
entstammen dem Paläozoikum. Einzelne Granitintrusionen am Ostrand wurden in Oberjura<br />
und Tertiär eingeordnet.<br />
Die subandine Zone entwickelte sich in einer weiten Snkungszone zwischen<br />
brasiliansichen Schild und Kordillere. Zwsichen Oberdevon und Quartär lagernten sich hier<br />
über 10.000m mächtige erdölführende Sedimentserien ab, die immer wieder epirogenetisch<br />
gehoben wurden.<br />
1.3.1.3.7 Karibisches Küstengebirge<br />
Es ist weniger die Höhe die Besonderheit am Karibischen Küstengebirges, die höchsten<br />
Höhen werden in der Nähe von Caracas mit 2800 m erreicht, sondern der geologische<br />
Aufbau und die Morphologie. Es dominieren hochmetamorphe Gesteine der Kreide und des<br />
älteren Mesozoikums. Tektonische Deformationen mit Deckenstrukturen und Flyschserien<br />
spielen eine große Rolle. Für die Entstehung des Orogens muss man komplizierte<br />
plattentektonsiche Modelle zwischen der karibischen und südamerikanischen Platte. Bei<br />
jüngeren Forschungen entdeckte man umfangreiche basisce und ultrabasische Körper in<br />
Verbindung mit Tiefseesedimenten. Man nimmt an, dass ozeansiche Krustenteile am<br />
Aufbau des Gebirges beteiligt sind, in einzelnen tektonischen Teilen sind sogar eine Anzahl<br />
von Unterkrusten und Mantelgesteine zu finden, was für intensive Subduktionsprozesse<br />
zwischen einer ozeanischen und kontinentalen Kruste spricht.<br />
Man kann das gesamte Orogen in vier Teile untergliedern:<br />
•Die Cordillera de la Costa wird von hochmetamorphen Gesteinen des vormesozoischen<br />
Sockels aufgebaut, von Gesteinen des Jura und der Kreide, in die konkordant Linsen von<br />
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Eklogit, Amphibolit und Serpentinit eingeschaltet sind. In diese Serien intruierten junge, 70-<br />
80 Mill. Jahre alte Granit- und Grandioritplutone. Sie wird nach Süden von scharfen<br />
tektonsichen Störungen begrenzt.<br />
• Weiter nach Süden folgt der Bereich Caucagua - El Tinaco, der von Vulkaniten und<br />
Sedimentgesteinen der Kreide aufgebaut wird und nur schwach metamorphisiert sind. Hier<br />
liegt auch der paläozoische Plutonkomplex El Tinaco. In diese Serien sind immer wieder<br />
allochtone Metamorphite der Kreide und des Alttertiärs eingeschaltet.<br />
• Ostlich schließt der schmale Bereich von Paracotos an, der aus Kalken, Konglomeraten<br />
und Vulkaniten aufgebaut wird, eingebettet in einer phyllitischen Grundmasse. An den<br />
begrenzenden Störungen treten Serpentinite und Gabbrokörper auf.<br />
• Nach Süden hin schließt der Bereich von Villa de Cura an, einem allochtonen Block, der<br />
auf andere Strukturen aufgeschoben wurde. Er besteht aus Metabasalten und vulkanischen<br />
Tuffen. Phyllite sind ebenso zu finden, wie Eklogite und Chloritschiefer.<br />
Den Abschluss bilden die alttertiären Flyschserien der Zone von Piemontina, die tektonisch<br />
stark verformt sind, und auf die kontinentalen Sedimente der Llanos aufgeschoben wurden.<br />
1.3.1.4 Die Lagerstätten in Südamerika<br />
Südamerika ist reich an Lagerstätten der verschiedensten Art. Im ausserandinen Raum sind<br />
vor allem die ausgedehnten präkambrischen Gesteinsfolgen reich an Erzlagerstätten.<br />
Nennenswerte Vorkommen von Erdöl und Kohle findet man in schmalen Säumen an der<br />
Atlantikküste und Brasiliens oder in den großen Tiefländern Venezuelas oder Argentiniens.<br />
Unter den Top 20 der erdölproduzierenden Länder befinden sich mit Venezuela (6.), Brasilien<br />
(18.) und Argentinien immerhin drei südamerikanische Länder.<br />
Zur Terminologie: Bei abbauwürdigen Mengen spricht man von Lagerstätten, bei geringeren<br />
von Vorkommen. Infolge von Preisänderungen, technischen Verbesserungen oder wachsender<br />
Nachfrage können sich Vorkommen zu Lagerstätten entwickeln.<br />
Man unterscheidet primäre und sekundäre Lagerstätten/Vorkommen. Primäre befinden sich<br />
am Ort der Entstehung, sekundäre wurden umgelagert, sind also in der Regel Sedimente.<br />
1.3.1.4.1 Ausserandine Lagerstätten<br />
Die wichtigsten Lagerstätten des ausserandinen Raums enthalten Eisen, Mangan,<br />
verschiedene andere Erze und Edelmetalle und diverse Verwitterungslagerstätten und Erdöl.<br />
Die Erze sind, wenn es sich um primäre Vorkommen handelt, vor allem an die alten<br />
archaischen Kerne des Kontinents gebunden. Die Eisen und Manganlagerstätten Brasilens<br />
zählen zu den größten der Welt.<br />
Zahlreiche wichtige Erze und Edelsteine entstanden bei pegmatitisch-pneumatolytischen<br />
und hydrothermalen Phasen im Zuge der Brasiliano-Orogenese der Schildgebiete<br />
Südamerikas.<br />
In jüngeren präkambrischen Gesteinen wurden vor allem in den Staaten Paraiba und Rio<br />
Grande do Norte (Nordostbrasilien) bedeutende Wolfram- und Zinnsteinlagerstätten<br />
erschlossen. Im Bereich des Guayana-Schildes und in vielen Teilen Brasiliens ist alluviales<br />
Seifengold bekannt, das aus hydrothermalen Lagerstätten herausgewittert und fluviatil<br />
verfrachtet wurde. Primärlagerstätten an Gold findet man in hydrothermalen Quarzgängen,<br />
oder in metamorphisierten Konglomeraten. Unzählige Pegmatitgänge durchsetzten weite<br />
Teile Nordostbrasiliens. Die Quarzgänge der Pegmatite sind oft mauerartig herausgewittert<br />
und führen neben Quarz , Mikrolin und Glimmerplatten verschieden Edelsteine, wie<br />
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Turmalin, Beryll, Topas, Aquamarin und Smaragd. Eine sekundäre Anreicherung durch<br />
Verwitterung erfolgte entlang der Flüsse. Solche Lagerstätten bezeichnet man als Seifen.<br />
Brasilien ist ferner der wichtigste Produzent von Bergkristall und Quarz für optische und<br />
elektronische Zwecke. Die Quarze werden in reinen Gängen im Ausmaß von 1200 km<br />
Länge und 100 bis 200 km Breite gefunden!<br />
In Bereichen Ostbrasiliens, des Guaporé-Kratons und am Guayanaschild kommen<br />
Diamanten, vor allem Industriediamanten, in vielen Flussseifen vor.<br />
1.3.1.4.1.1 Eisen<br />
Zwischen 2800 Mio. und 1600 Mio. Jahren entstanden in allen Kratonen der Erde<br />
gebänderte Eisen-Quarz-Formationen. Die heutige Eisen- und Stahlproduktion beruht in<br />
hohem Maße auf Lagestätten dieser Art. Weltweit wird für diese Serien der Begriff<br />
Itabirite verwendet, nach dem gleichnamigen Pico de Itabira im Eisernen Viereck im<br />
Staat Minas Gerais.<br />
Zunächst dürften sich auf einem uralten archaischen Schild sich ein tektonisch ruhiges<br />
Becken gebildet haben, in das gleichmäßig in rhythmischer Schichtung chemische<br />
Flachwassersedimente abgesetzt wurden. Woher das Eisen in dieser Konzentration<br />
kommt war lange Zeit umstritten. Eisen und Kieselsäure wurden zum Großteil durch<br />
Verwitterungsvorgänge in die Becken transportiert. Es dürften auch vulkanische<br />
Aktivitäten eine Rolle gespielt haben. nach deren Ablagerung wurden die eisenhaltigen<br />
Sedimente verfestigt und mehrfach metamorphisiert. Umkristallisation und<br />
Teilaufschmelzung (Metasomatose) führten zur Anreicherung von Eisen und Abfuhr von<br />
Kieselsäure.<br />
Itabirite bestehen im Normalfall aus 30 und 50% Eisen und weisen eine feine Schichtung<br />
als Zeichen jahreszeitlicher Biorhythmik von Bakterien auf. Erst sekundäre<br />
Anreicherung von Eisen durch tropische Verwitterungsprozesse oder durch<br />
Metamorphose ließen Reicherzkörper mit bis zu 63 % Eisengehalt entstehen.<br />
Die größten Itabiritvorkommen Südamerikas liegen<br />
•im Eisernen Viereck ("Quadrilátero Ferrífero"), Minas Gerais: bereits Anfang des<br />
vorigen Jahrunderts wurden diese Reicherzlagerstätten erforscht. Mit etwa 80<br />
Lagerstätten und Vorräten von über 10 Mrd. t hochwertigen Erzes ist es eines der größten<br />
Vorkommen der Erde! Inmitten von uralten, mächtigen präkambrischen Serien ragt der<br />
Pico de Itabira mit 1586 m nadelförmig als Wahrzeichen des Eisernen Vierecks aus der<br />
Landschaft heraus.<br />
•in der Serra do Carajás: Erst 1967 entdeckte man im nördlichen Bereich des<br />
brasilianischen Schildes zwischen dem Rio Xingú und dem Rio Araguaia, ein riesiges<br />
Vorkommen an Itabiriten. Von dichtem Urwald umgeben konnte man bis vor wenigen<br />
Jahren das Gebiet nur in kleinen Booten oder auf dem Luftweg erreichen. Das 120.000<br />
km² große Gebiet ist vermutlich das erzreichste Gebiet Brasiliens - neben Eisen wurde<br />
Mangan, Nickel, Zinn, Bauxit und Gold gefunden. Es dauerte nicht lange bis 1980 etwa<br />
20.000 "garimpeiros" - Goldwäscher - hier ihr Glück versuchten. Das Gebiet enthält ein<br />
geschätztes Vorkommen von 19 Mrd. t. Eisen (!) mit einer Konzentration im Gestein von<br />
bis zu 69 %.<br />
•Sierra de Imataca /Venezuela: liegt südlich des Río Orinocco unweit dessen Mündung<br />
in den Atlantik, am Nordostrand des Kratons von Guayana, NNE-SSW streichend. Die<br />
Erzprovinz, seit 1946 erschlossen, umfasst etwa 90.000 km² mit einem Vorrat an 4 Mrd. t<br />
Reicherz und ist somit die drittgrößte in Südamerika. Diese Region ist auch dadurch<br />
bekannt, dass dort die ältesten Gesteine Südamerikas mit 3,6 Mrd. Jahren datiert wurden.<br />
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Die Eisenlagen bestanden dort ursprünglich aus 40-60 % Magnetit, der Rest aus Quarz.<br />
Erst lateritische Verwitterung ermöglichte die Anreicherung eines Reicherzkörpers bis zu<br />
69 % auf einer alten, bis zu 800 m mächtigen Verwitterungsfläche.<br />
•Weitere Vorkommen entdeckte man im schwer zugänglichen Urwald von Französisch-<br />
Guayana, wo auf Tafelbergen bis zu 40 m tief verwittert sind und dadruch sekundäre<br />
Reicherzkörper enthalten.<br />
1.3.1.4.1.2 Mangan<br />
Manganvorräte werden allein in Brasilien auf 100 Mio. t geschätzt. Die wichtigsten<br />
Lagerstätten liegen in der Serra do Navio Amapá/Brasilien, nördlich der<br />
Amazonasmündung und in Lafaiete im Staat Minas Gerais.<br />
Die Serra do Navio bildet das östliche Ende eines bogenförmigen Mangan-Gürtels, der in<br />
der Sierra de Itacama in Venezuela beginnt. Primär wurden sie als Karbonate oder Oxide<br />
gebunden abgesetzt.Bei lateritischer Verwitterung im tropischen Wechselklima geht das<br />
Mangan in Lösung und wird als Oxid ausgefällt. Ähnliche Prozesse führten auch in<br />
Guyane und Surinam zu reichen Manganlagerstätten. Die Masse der abbauwürdigen<br />
Reicherzkörper wird auf über 25 Mio. t. mit über 40 % Mangan-Gehalt geschätzt.<br />
Manganführende Serien in der Nähe von Lafaiete östlich von Belo Horizonte entstanden<br />
in komplizierten Syneklisen auf dem archaischen Untergrund. Zwischen Amphiboliten<br />
und Metamorphiten sind immer wieder Mangan-Karbonate und Manganoxide<br />
zwischengeschaltet. Ursprüngliche Mangansilikate und -karbonate wurden nach<br />
Abtragung und Verwitterung zu oxidischen Reicherzkörpern der seltenen Erze mit<br />
Kryptomelan und Pyrolusit umgeformt.<br />
Ein weites Vorkommen an Mangan, allerdings in einer völlig anderen Umgebung, ist in<br />
Corumbá an der bolivianischen Grenze zu finden. Vor allem das Alter der Gesteine der<br />
Lagerstätten unterscheidet sich deutlich von anderen. Das äußerst abgelegene und schwer<br />
zugängliche Gebiet soll 100 Mio. t. Manganreicherz bis zu 52 %, sowie 100 Mio t<br />
Eisenerz enthalten. Die Erze sind im Urucum-Komplex, aufgebaut aus mehreren hundert<br />
Meter mächtigen Kongomeraten, enthalten, der etwa 600 Mio Jahren im<br />
Jungproterozoikum entstanden ist. Die Herkunft des Eisens und Mangans wird durch<br />
sekundären Eintrag durch Verwitterung erklärt.<br />
1.3.1.4.1.3 Verwitterungslagerstätten<br />
Weltweite Bedeutung haben Bauxitvorkommen am Nordostrand des Guayana-Schildes<br />
zwischen dem Orinoco-Delta und dem brasilianischen Staat Ampá. Wichtige<br />
Abbaugebiete liegen in Guyane, Surinam und im Ampá/Brasilien. Bauxite bestehen aus<br />
hydratisierten Aluminiumoxiden. Deren Bildung ist an bestimmte klimatische und<br />
morphologische Bedingungen gebunden: eine flache Plateaulandschaft in feuchtwarm bis<br />
trockenwarmen Klima. Ausgangsgesteine können aluminiumreiche und eisenarme Serine<br />
mit wenig verwitterungsresistenten Mineralien sein. Bei langfristiger, lateritischer<br />
Verwitterung werden Silikate aufgelöst, Kiselsäure abgeführt, was zu einer Anreicherung<br />
von Aluminiumoxid führt. Bauxite findet man entweder in kaolineriechen jungen<br />
Sedimenten der Tiefländer (Tieflandbauxite), oder auf zersetzten präkambrischen Serien<br />
oder einer kaolinreichen lateritischen Verwitterungsschicht auf alten Schilden (Plateau-<br />
Bauxite).<br />
68
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1.3.1.4.1.4 Erdöl<br />
Durch die große Ausdehnung präkambrischer Gesteine und das Fehlen von<br />
Sedimentationsräumen hat Brasilien keine Erdöllagerstätten. Im Saum der Anden ist dies<br />
jedoch anders, dort finden sich nennenswerte Lagerstätten.<br />
Weltweite Bedeutung haben die Vorkommen in den mächtigen Sedimentfüllungen des<br />
Maracaibo-Beckens und des Orinoco-Deltas. Man schätzt die Reserven am Río Orinoco<br />
an konventionellen Rohöls auf 40 Mrd. t und Schweröls auf 170 Mrd. t. Es sind dies die<br />
größten Lagerstätten Südamerikas.<br />
In den weiten Ebenen am östlichen Andenrand zwischen Kolumbien und Argentinien<br />
liegen ebenfalls große Vorräte, sodass diese Länder ihren Bedarf weitgehend selber<br />
decken können. Dennoch nennenswerte Vorkommen werden in den<br />
Kreide/Tertiärbecken an der argentinisch-brasilianischen Atlantikküste gefördert.<br />
Schließlich ist die Region um die Magellanstraße erdölhöffig. Die dortigen Lagerstätten<br />
werden terrestrisch seit 1945 ausgebeutet, heute hat sich der Schwerpunkt offshore<br />
verlagert.<br />
1.3.1.4.2 In den Anden<br />
Der Reichtum an Bodenschätzen führte schon vor über 2000 Jahren zur Ausbeutung der<br />
Andenstaaten und beeinflusste das wirtschaftliche und politische Geschehen bis heute.<br />
Lange vor der spanischen Eroberung der Andenstaaten wurde Gold abgebaut und kunstvoll<br />
verarbeitet. Die Suche nach Edelmetallen war das Hauptmotiv der Coquistadoren - die<br />
Lagerstätten Kolumbiens, Perus und Boliviens waren das Ziel. Die bolivianische<br />
Bergbaustadt Potosí, auf 4000 m gelegen, war lange Zeit die größte Stadt Südamerikas - der<br />
Cerro Rico als der erzreichste Berg Südamerikas zog Tausende von Bergarbeitern an.<br />
Zwar werden noch immer Gold und Silber abgebaut, heute sind aber andere<br />
Bergbauprodukte von Bedeutung. Die wichtigsten Produkte sind Kupfer, Zinn, Blei, Zink<br />
oder Erzeugnisse polymetallischer Abbaugebiete. Immer noch baut die Wirtschaft Perus,<br />
Boliviens, aber auch Chiles auf Bergbauprodukten auf, die 50 bis 70 % der Ausfuhrerlöse<br />
ausmachen können. Modernisierung, technischer Fortschritt, Preisdumping und Preisstürze<br />
einiger Produkte bereiten vielen Ländern große wirtschaftliche Schwierigkeiten.<br />
Rohstoffkartelle nach dem Muster der OPEC sind zwar gebildet worden, hatten jedoch<br />
keinen Erfolg.<br />
1.3.1.4.2.1 Erzlagerstätten<br />
Im Gegensatz zu den ausserandinen Lagerstätten der alten Schilde sind die andinen in<br />
ihrer Entstehung sehr jung und meist an magmatische Gesteinskörper des Mesozoikums<br />
und Känozoikums gebunden. Viele Abbaugebiete liegen in großer Höhe. Auch die<br />
wissenschaftliche Erforschung hinkt dem Abbau und der Ausbeutung hinterher. Erst in<br />
den letzten Jahren wurden systematisch geologische Karten der Bergbaugebiete erstellt.<br />
Zuvor wurden mehr oder weniger unkontrolliert Stollen in die Berge getrieben, was<br />
Tausenden Menschen das Leben kostete: "Der Cerro Rico ist löchrig wie Schweizer<br />
Käse", erzählt ein Arbeiter einer Kupfermine.<br />
1.3.1.4.2.1.1 Kupfer<br />
Mehr als 30 % der weltweiten Kupferreserven sind in den Anden in einem<br />
Lagerstättentyp konzentriert, bekannt als zirkumpazifischer Kupfergürtel. Lösungen<br />
von Kupfer- und Molybdänlösungen haben zahlreiche zerklüftete Gesteinszonen<br />
durchsetzt und ein Netzwerk feinster Klüfte gebildet. Man spricht daher von<br />
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"Imprägnationserzen". Kupfer ist in riesiger Menge vorhanden, innerhalb der Gesteine<br />
allerdings in nur sehr geringer Konzentration. Die Lagerstätten befinden sich vielfach<br />
nahe der Oberfläche und können vor allem in den Wüstengebieten Chiles und Perus<br />
im Tagbau abgebaut werden. In beiden Ländern gibt es aber auch Untertagebau auf<br />
Kupfer.<br />
Die andine Kupferprovinz ist genetisch an känozoischen Magmatisums gebunden.<br />
Durch radiometrische Untersuchungen kann man die Mineralisationsvorgänge in das<br />
Tertiär einordnen. Man geht davon aus, dass Kupfer und Molybdän aus der<br />
aufgeschmolzenen ozeanischen Kruste der Subduktionszone der pazifischen Platten<br />
entstanden sind. In Verbindung mit dem hier vorherrschendem Wüstenklima bildeten<br />
sich durch Oxidation zahreiche Oxidationsvorgänge leicht lösliche<br />
Kupferverbindungen. Die Lagerstätte von Chuquicamata ist unter Mineralogen für<br />
ihre zahlreichen verschiedenartigen Kupferverbindungen berühmt. Die wichtigsten<br />
Vorkommen sind im chilenischen El Teniente bei Rancagua, in Chuquicamata und der<br />
Mine La Escondida, aber auch in El Salvador und im südperuanischen Toqupala zu<br />
finden. Einige andere Kupferlager wurden erst in den letzten Jahren erschlossen.<br />
Beispiele jüngerer Grossminen sind La Escondida und Quebrada Planca in Nordchile<br />
und Cerro Verde bei Arequipa in Südperu.<br />
1.3.1.4.2.1.2 Zinn<br />
Östlich des Altiplano in Bolivien entwickelten sich in der Cordillera Real die größten<br />
und reichsten Zinnerzkonzentrationen der Erde. Man spricht von der großen Zinn-<br />
Wolfram-Antimonprovinz Boliviens. Die Lagerstätten erstrecken sich in einem<br />
schmalen Streifen etwa 900 km durch Bolivien. Zinn ist das wichtigste Abbauprodukt<br />
des Landes. Der Abbau erfolgt meist untertage und bringt als Nebenprodukte auch<br />
häufig Wismut, Wolfram, Silber, Blei, Antimon und Zink hervor. Die Lagerstätten<br />
entstanden während komplexer magamtischer Prozesse, als in die mächtigen<br />
paläozoischen Sedimentserien der Cordillera Real und seiner südlichen Ausläufer in<br />
zwei Phasen, eine während der oberen Trias, die zweite im Tertiär (29-19 Mio. Jahre),<br />
Plutone eindrangen. Diese Ereignisse führten zu Zinn-Wolfram-Erzgängen. Aus<br />
diesem Bildungszyklus entstand auch der bereits in kolonialer Zeit ausgebeutete<br />
Reichtum des Cerro Rico in Potosí. Damals waren diese Silberminen die größten der<br />
Erde. Der Erzreichtum setzt sich bis nach Nordargentinien fort, die Zinnmineralisation<br />
bleibt allerdings auf Bolivien beschränkt.<br />
1.3.1.4.2.1.3 Polymetallische Lagerstätten<br />
Polymetallische Lagerstätten sind bei weitem nicht so einheitlich angeordnet wie<br />
Kupfer- und Zinklager. Polymetallische Fundstellen sind in Nordargentinien bekannt<br />
und reichen von dort bis in den Norden der Anden. Abgebaut werden vor allem Blei-<br />
Zink-Kupfer-Silber-Gemische. Die Fundorte haben meist tertiäres Alter und gehen<br />
ebenfalls auf intensiven extrusiven und intrusiven Vulkanismus zurück, der<br />
schließlich zur Mineralisation führte.<br />
Einer der bedeutensten Lagerstättenbezirke ist der Cerro de Pasco nordöstlich von<br />
Lima/Peru, wo die größten Blei-Zinn-Kupfer-Silber-Minen der Anden und zugleich<br />
eine der größten Polymetallkonzentrationen der Erde zu finden sind. Datierungen<br />
ergaben für die Bildung der Minerale ein Alter von 14 bis 15 Mio. Jahren.<br />
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1.3.1.4.2.1.4 Gold<br />
Vom Goldrausch in kolonialistischer Zeit ist wenig geblieben - zwar wird in vielen<br />
Andenstaaten weiterhin nach Gold gesucht, wirtschaftliche Bedeutung haben nur zwei<br />
Gebiete: In der Zentral- und Westkordillere und in der pazifischen Küstenzone<br />
Kolumbiens und Nordbolivien/Südperu. 30 % des Goldes stammen aus<br />
Primärlagerstätten und 70 % aus Seifenvorkommen.<br />
Primäre Goldlager sind meist an Quarzgänge in Batholiten gebunden, in Kolumbien<br />
sind dies die Batholite von Antioquia und Ibague. Seifengold der Zentralkordillere<br />
wird im Norden und am Río Cauca und seinen Nebenflüssen gewonnen. Im Westen<br />
sind vor allem die Seifen des Atrato-Beckens und des Río San Juan von Bedeutung.<br />
Die bolivianisch-peruanischen Goldlagerstätten nützt man vor allem in der<br />
Ostabdachung der Anden im Nordosten von La Paz. Zum Teil reiches Seifengold<br />
findet man in den Quellflüssen des Río Beni bei Teoponte und Tipuani.<br />
1.3.1.4.2.2 Salpeter und Guano<br />
Eine einzigartige Menge von Nitraten ist in der nordchilenischen Wüste zu finden. In den<br />
abflusslosen Beckenzwischen Küsten- und Hochkordillere bildeten sich die großen<br />
Salpeterfelder. Der abbauwürdige Bereich ist etwa 700 km lang und bis zu 100 km breit.<br />
Die Entstehung war Jahrzehnte lang unklar. Fest steht, dass ihre Entstehung auf<br />
kapillaren Wasseraufstieg und Krustenbildungen im Quartär zurückgeht. Durch das<br />
extrem aride Klima und die fehlende Vegetation wurden die Nitrate nicht zerstört. Es<br />
konnte sich eine Salz-Zementkruste bilden, auch unter Einfluss starker luftelektrischer<br />
Felder. Mit der Bildung dürften auch die riesigen Vulkangebiete der Hochkordillere zu<br />
tun haben, die ausgelaugt wurden und den größten Teil der Salze lieferten. Vulkanische<br />
Aschen und Thermalwässer gelangten direkt in die Senken. Die Konzentration der<br />
abbauwürdigen Nitratsalze ("caliche") liegt bei 7 bis 15 %. Neben Nitrat findet man hier<br />
ein reiches Vorkommen an Boraten, Jodaten und Chromaten.<br />
In den ariden Gebieten zwischen Südperu und Nordwestargentinien entstanden seit dem<br />
jüngerem Tertiär gewaltige Salare, die erst seit kurzem systematisch erforscht werden.<br />
Borate, Jod und vor allem Steinsalz wird hier schon seit langem gewonnen. Größere<br />
Bedeutung erlangt auch der Abbau von Lithium, das im Salar de Atacama die weltweit<br />
größte Lagerstätte bildet, heute, im Zeichen der Lithiumbatterien ein unschätzbarer Wert<br />
für Chile.<br />
Ein fast vergessener Wüstenrohstoff ist der Guano - eigentlich schlicht und einfach<br />
Vogelmist. Vor der Zeit des Kunstdüngers war Guano wegen ihres hohen Gehaltes an<br />
organischem Stickstoff gefragt. Mit der Verbreitung der ökologischen Landwirtschaft ist<br />
der natürliche Dünger wieder in Mode. Nur das Wüstenklima ermöglicht eine<br />
abbauwürdige Anreicherung von Guano, weil der Vogelmist vom Regen nicht gelöst<br />
wird. Auslöser für den Vogelreichtum sind die kalten Auftriebswässer an der Westseite<br />
Südamerikas. Die der Nebelwüste der Atacama vorgelagerten Küstengebiete, Halbinseln<br />
und Inseln sind dadurch sehr fischreich und bieten den Vögeln reiche Nahrung. Die Öde<br />
der Landschaft und das für den Menschen ungünstige Klima schützte die Nistplätze vor<br />
anthropogenen Einflüssen. Auf vielen Inseln haben sich in Jahrmillionen, seit dem<br />
Pliozän, über 50 m mächtige Vogelmistschichten gebildet. Ihr mitterer Gehalt an P2O5<br />
beträgt zwischen 12 und 20 %. Reiche Guanolager finden man an kleinen Vorbergen,<br />
Schluchten und Hügeln vor der Küsten, oder auf marinen Terrassen, wo sie durch<br />
jüngere Sedimente vor Abtragung geschützt waren.<br />
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1.3.1.4.2.3 Erdöl und Kohle<br />
Die vorandinen Erdöllager sind immer noch unzureichend erforscht, wodurch<br />
Vorratsschätzungen schwierig werden. Vermutet werden zudem riesige Mengen an<br />
Erdgas. In den Andenvorländern Kolumbiens, Ecuador, Peru und Boliviens werden im<br />
Bereich der Quellflüsse des Amazonas Ölreserven von ungefähr 2 Mrd. t vermutet.<br />
Innerandin ist seit langem die Senke des Río Magdalena zwischen Zentral- und<br />
Ostkordillere als wichtiges Fördergebiet bekannt. Hinzu kamen Förderbereiche im<br />
Nordosten an der Grenze zu Venezuela und im Süden in der Provinz<br />
Putumayo/Kolumbien. Weitere Vorkommen in Kolumbien werden in der Senke von<br />
Atrato und auf der Halbinsel Guajira vermutet.<br />
Wurden in Ecuador und Peru vorerst nur kleine Bereiche auf Erdölhöffigkeit untersucht,<br />
so erforscht man seit 1970 riesige Vorkommen im subandinen Vorland. In Ecuador ließ<br />
die Erschließung dieser Vorräte entlang und vor allem nördlich des Río Napo Erdöl statt<br />
der bis dahin führenden Bananen zum wichtigsten Exportgut werden. Peru könnte von<br />
reichen Lager im Becken des Rio Marañon und des Río Ucayali profitieren. Bolivien<br />
fördert Edöl südlich von Santa Cruz und Bermejo, wo auch große Erdgasmengen<br />
festgestelt wurden.<br />
Argentinien hat in mehreren Teilen des Landes reiche Erdöl- und Erdgasvorkommen<br />
aufzuweisen. Die schon früh erschlossenen Reserven bei Commodoro Rivadavia machen<br />
heute nur mehr 18-19% der Fördermenge des Landes aus. Die großen Becken der<br />
Provinzen Mendoza und Neuquén liefern nur 45 % der Erdöl und 35 % der<br />
Erdgasproduktion.<br />
Bis auf Chile, das ca. 30-40% des nationalen Bedarfs fördert, sind alle Andenstaaten in<br />
der Lage, mit ihren Erdöllagerstätten den Eigenbedarf zu decken oder sogar, wie Ecuador<br />
und Venezuela, Erdöl zu exportieren.<br />
Die reichsten Vorkommen an Kohle lagern in den jungen Sedimenten Kolumbiens.<br />
Neben kleineren Lagerstätten aus der Oberkreide und Tertiär in der Ost- und<br />
Zentralkordillere wird seit 1984 auf der Halbinsel Guajira Tagbau an 40 Flözen mit 3 bis<br />
10 m Dicke betrieben wird. Man nimmt Vorräte von einigen Mrd. t von guter<br />
Kesselkohle an, womit Kohle zu einem wichtigen Exportfaktor Kolumbiens geworden<br />
ist.<br />
Kleinere Kohlebergwerke gibt oder gab es in Argentinien, Peru und Chile.<br />
1.3.2 Geologischer Aufbau Mittelamerikas<br />
Mittelamerika besteht aus einem festländischen Teil und drei großen Inselgruppen. Auf dem<br />
Kontinent grenzt man Mittelamerika meistens mit der Landenge von Tehuantepec in Mexiko<br />
und dem Isthmus von Darién an der Grenze Panama zu Kolumbiens ab. Sozusagen auf<br />
Meeresseite zählen die Großen und Kleinen Antillen, mit den „Inseln über dem Winde“ und<br />
den „Inseln unter dem Winde“, und die Bahamas, einschließlich der Caicos- und Turksinseln,<br />
zu Mittelamerika. Weite Teile der Küstenlandschaften werden von Korallenriffen umsäumt.<br />
Speziell im karibischen Meer gibt es schier unendlich viele Korallenriffe.<br />
Für den geologischen Bau Mittelamerikas sind komplizierte tektonische Vorgänge<br />
verantwortlich. Auf relativ engem Raum sind mehrere kleiner lithosphärische Platten am<br />
Aufbau beteiligt. Neben Sedimentgesteinen spielen daher in Mittelamerika Vulkane und<br />
Erdbeben eine große Rolle.<br />
72
<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> – Axel Borsdorf und Hannes Hoffert<br />
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1.3.2.1 Das Festland Mittelamerikas<br />
Zentralamerika beginnt geologisch gesehen südlich der Senke des Río Balsas in Mexiko und<br />
reicht bis zum Río Atrato. Der Bau Mittelamerikas ist von vielen kleineren Gebirgszügen von<br />
unterschiedlicher Streichrichtung gezennzeichnet, die die Landbrücke in verschiedene<br />
Kleinräume unterteilen. Dir topographische Gliederung Mittelamerikas entspricht weitgehend<br />
dem geologischen Bau. Das nördliche Mittelamerika mit kristallinen Kernen paläozoischen<br />
oder vorpaläozoischen Alters, gefaltetem Jungpaläozoikum und Mesozoikum steht dem<br />
südlichen Mittelamerika gegenüber, wo hauptsächlich kreidezeitliche Ablagerungen zu finden<br />
sind. Hinzu kommen tertiäre Sedimente, die von Vulkanismus begleitet werden. Erst im<br />
Jungtertiär erfolgte eine gebirgsbildende Phase. Das Bindeglied beider Großeinheiten ist das<br />
mittelamerikanische Vulkangebiet, das auf beide Einheiten übergreift und ihre Grenzregionen<br />
zum Teil auflöst und neu gestaltet. Die vulkanische Tätigkeit fällt mit intensiven<br />
Bruchbildungen einer junger plattentektonischer Vorgänge zusammen, die von Guatemala bis<br />
Panama zu beobachten sind.<br />
Naturräumlich kann man Mittelamerika wie folgt gliedern (nach Weyl, 1966).<br />
•Die Halbinsel Yucatán<br />
•Das Bergland des nördlichen Mittelamerikas<br />
•Das mittelamerikanische Vulkangebiet<br />
•Das Bergland des südlichen Mittelamerikas<br />
•Küstenebenen und Tiefländer<br />
1.3.2.1.1 Die Halbinsel Yucatán<br />
Politisch gehört der größte Teil der Halbinsel Yucatan zu Mexiko. Im Inneren stellt sie eine<br />
leicht nach Norden und Westen geneigte Kalktafel dar, die gegen Osten in Bruchstaffeln<br />
zum Meer abfällt. Die flache Tafel ist im Norden von nacktem Karst bedeckt, nach Süden<br />
nimmt die Vegetation zu, und Formen des bedeckten Karstes treten hinzu, wobei Höhlen<br />
und vor allem die oft kreisrunden Einsturztrichter der sog. Cenotes kennzeichnend sind. Die<br />
Sierranita von Ticul, möglicherweise eine Schichtstufe oder eine Bruchstufe, markiert die<br />
Puuc-Region, eine Zone flachen tropischen Kuppenkarstes. Im Petén, ganz im Süden, geht<br />
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der flachhügelige Kuppenkarst in echten tropischen Kegelkarst über, der schließlich an die<br />
Maya Mountains grenzt.<br />
1.3.2.1.2 Das Bergland des nördlichen Zentralamerikas<br />
Der Nordteil des guatemaltekischen Departements El Petén gehört noch zum Tieflandtyp<br />
der Halbinsel Yucatán, der Südteil ist gebirgiger und gehört zum kreidezeitlichen<br />
Kalkgebirge Mittelguatemalas, das herrliche Kegelkarstformen zeigt. Die gerichteten, einem<br />
riesigen Halbkreis folgenden Karstkegel ziehen zwischen Tiefland und den aus<br />
paläozoischen Gesteinen aufgebauten Kettengebirgen im Süden am Norden des Landes<br />
entlang. Am eindruckvollsten ist der Kegelkarst in Alta Verapaz ausgebildet. In das<br />
Bergland eingetieft sind die Flüsse Río Lacantún, Chixoy und der Río de la Pasión, die sich<br />
zum Río Usumacinta vereinigen.<br />
Im Nordwesten des Landes hebt sich die Sierra de Cuchumacantes als besondere Einheit<br />
heraus. Sie gehört mit einer Höhe von 3786 m zu den höchsten Gebirgen Mittelamerikas<br />
und wird von gewaltigen Bruchsystemen begrenzt. Ihr Aufbau bietet eine breite Palette an<br />
Gesteinen: kretazische Kalke, Sandsteine, Tonschiefer und Mergel, sowie stellenweise<br />
freigelegtes Paläozoikum des Basements.<br />
Im Osten setzt an das Tiefland das Mayagebirge an, das bis nahe an die Küsten Belizes<br />
reicht. Das Gebirge gilt als nordöstlicher Vorposten der aus paläozoischen Gesteinen<br />
aufgebauten mittelamerikanischen Gebirgslandschaft. Das bis 1122 m hohe Massiv stellt<br />
eine nach Westen untertauchende Bruchscholle dar. Morphologisch ist die als von vielen<br />
Flusssystemen zerschnittene Rumpffläche aufzufassen.<br />
Ein wesentliches Element des nördlichen Mittelamerikas sind die langgestreckten<br />
Gebirgszüge, die Mittelguatemala und Nordhonduras aufbauen. Sie durchziehen Guatemala<br />
vom mexikanischen Chiapas ausgehend, in einem weiten nach Norden hin offenem Bogen<br />
und finden in den Islas de Bahia in der karibischen See ihre Fortsetzung. In Guatemala sind<br />
die Sierra de Chuacús, die Sierra de las Minas, Montañas del Mico, Sierra de Chamá, Sierra<br />
de Santa Cruz und die Montañas de Merendón Teile der geologischen Einheit, getrennt<br />
durch unzählige Bruchsysteme. Im Westen erreicht der Komplex Höhen bis etwa 3500 m<br />
und dacht im Osten bis auf 2000 m ab. Der geologische Bau der sich auch im Verlauf der<br />
Gebirgsketten widerspiegelt, ist komplex und setzt sich aus paläozoischen oder<br />
präkambrischen, kristallinen Schiefern, ihnen konkordant eingelagerten ultrabasischen und<br />
sauren Plutonen und gefalteten Schichten des Permokarbons zusammen.<br />
Während mittlere Tallagen denen eines Hochgebirges entsprechen sind die höchsten Teile<br />
von sanften Mulden begleitet und haben eher das Aussehen eines Mittelgebirges.<br />
Die einzelnen Ketten werden von steilen Hängen begrenzt, in die intramontane Senken<br />
eingesenkt sind, von mächtigen Schottermassen erfüllt. Zahlreiche große Flüsse (Río<br />
Motagua, Río Polochíc, Río Negro, Río Culico) entwässern die großen Längstalfurchen. Sie<br />
öffnen sich zum karibischen Meer, hingegen erscheinen kleinere intramontane Becken als<br />
nahezu geschlossen.<br />
Ähnlich setzt sich auch das orographische Bild von Nordhonduras zusammen. Auch hier<br />
sind am Aufbau hauptsächlich paläozoische metamorphe kristalline Gesteine beteiligt, nur<br />
selten granitische Intrusionen. Beteiligt sind auch mesozoische Sedimentgesteine, vor allem<br />
Kalke, die oft als mächtige Fels- und Gipfelbildner hervortreten.<br />
Ganz im Norden bildet die Sierra de Omoa mit den Isalas de Bahía eine Einheit, weiter im<br />
Süden folgt die Sierra de Pija, mit einer Länge von 200 km und Höhen bis zu 2450 m.<br />
Daran schließen sich die Sierra de Paya, Sierra de Agalta und die Sierra de la Cruz an,<br />
sowie zahlreiche kleinere Höhenzüge des gleichen Typus. Sie sind getrennt durch tiefe<br />
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<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> – Axel Borsdorf und Hannes Hoffert<br />
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Täler (Río Aguan, Río Sico, Río Paulaya), die bis vor kurzer Zeit noch wenig erschlossen<br />
waren. In diesen kann man sowohl weit verbreitete Terrassensysteme antreffen, sowie zwei<br />
verschiedene Niveaus von Gebirgsfußflächen (eine zwischen 1500 und 1100 m, eine zweite<br />
zwischen 800 und 1000 m). Die Gebirge erreichen Höhen von über 2500 m.<br />
Das Grenzgebirge der Cordillera de Entre Rios wird weitgehend noch aus metamorphen<br />
Paläozoikum aufgebaut, die südlich folgenden Höhenzüge sind in der Geologie vollkommen<br />
anders aufgebaut. Es handelt sich im fall der Cordillera Isabella, der Cordillera Darién und<br />
den Montañas de Huapi um Teile der mächtigen tertiären Vulkandecken.<br />
1.3.2.1.3 Das Zentralamerikanische Vulkangebiet<br />
Sowohl nach geologischen, als auch nach morphologischen Gesichtspunkten sind zwei<br />
Zyklen an vulkanischer Aktivität zu unterscheiden. Das ist einerseits die gewaltige Decke<br />
tertiärer Effusivgesteine, die sich von der Grenze Mexikos durch Zentralguatemala, über<br />
Honduras, El Salvador und Nicaragua erstreckt und die auch die zu Kolumbien gehörenden<br />
karibischen Inseln San Andrés y Providencia aufbaut. Der zweite Zyklus ist der quartäre bis<br />
rezente Zyklus. Vor allem an der Südwestseite der älteren Effusiva bilden sie junge<br />
Landschaftselemente und ziehen ebenfalls von Mexiko nach Costa Rica.<br />
Kennzeichnend für die Landschaft tertiärer Effusivdecken ist ein mächtige Abfolge von<br />
vulkanischen Lockermassen verschiedenem Widerstandes, die an Schichttafeln errindernde<br />
Formen entstehen ließen, was besonders für Mittelhonduras zutrifft. Immer wieder sind<br />
batholithähnliche Gesteinskörper eingelagert.<br />
In Südwest-Honduras, sowie in El Salvador und Guatemala findet man hochgelegene<br />
Verebnungsflächen mit tief eingeschnittenen Flusstälern vor.<br />
Die jungvulkanische Landschaft zieht sich parallel zur pazifischen Küste auf 1000 km<br />
Länge und ist durch den gesamten vulkanischen Formenschatz gekennzeichnet:<br />
Stratovulkane, Vulkangruppen, Quellkuppen, Aschenkegel, vulkanotektonische Senken,<br />
Calderen, Maare und ausgedehnte Tuffplateaus. Die Vulkanbauten sind meist den tertiären<br />
Effusivgesteinen aufgesetzt.<br />
1.3.2.1.3.1 Die Vulkanlandschaften Mittelamerikas<br />
Natürlich geht auch der Vulkanismus Zentralamerikas auf plattentektonisch zu<br />
erklärende Prozesse zurück. Die schwere ozeanische Kokos-Platte taucht unter die zwar<br />
größere, aber spezifisch leichtere Karibik-Platte ab. Am derem Ostrand kommt es zur<br />
Subduktion von ozeanisch-atlantischer Krustenteile. In den Subduktionsbereichen<br />
kommt es in einer Tiefe von etwa 100 km zum Aufschmelzen der ozeanischen Kruste –<br />
die Folge ist ein hochexplosiver Vulkanismus an der Oberfläche, wo viele Lockerstoffe<br />
(Bomben und Lapilli) gefördert und gefährliche Glutwolken gebildet werden. Die<br />
Vulkanbauten sind durchwegs jüngeren Alters.<br />
Die Schollen sind noch lange nicht zur Ruhe gekommen, sodass das gesamte Gebiet<br />
Zentralamerikas, einschließlich Mexikos von schweren Erdbeben und Vulkanausbrüchen<br />
gekennzeichnet sein werden. Viele karibische Inseln verdanken dem Vulkanismus ihre<br />
Existenz.<br />
Auch weite Teile der zentralamerikanischen Landbrücke werden durch Vulkanismus<br />
und Erdbeben bestimmt. Ein Kerngebiet tektonischer Aktivität ist zwischen Mexiko und<br />
Guatemala zu finden. Mehr als 80 Vulkane, davon 44 in historischer bis heutiger Zeit<br />
tätig, liegen in dieser Zone.<br />
Die Vulkane sind oft reihenförmig angesiedelt und bilden Zwillingsvulkane. Klassische<br />
vulkanische Formen sind hier zu finden: Schichtvulkane, Schmelztuffe,<br />
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<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> – Axel Borsdorf und Hannes Hoffert<br />
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Einbruchsbecken. Postvulkanische Phänomene wie Solfatare, Fumarolen, oder heiße<br />
Quellen, als Zeugen der niedrigen geothermischen Tiefenstufe, begleiten den<br />
Vulkanismus.<br />
Auf der Landbrücke Mittelamerikas zerstörten Erdbeben und Vulkanausbrüche immer<br />
wieder bewohntes Gebiet. In Guatemala etwa zerstörte der Volcan de Agua mehrfach die<br />
alte Hauptstadt Antigua Guatemala, sodass man die Siedlungsstätte aufgab. Verheerend<br />
war das Beben von Managua zu Weihnachten 1972 oder in Mexiko 1985. Honduras<br />
bleibt mehr oder weniger von Katastrophen verschont, da der Staat mehr zu der<br />
stabileren karibischen Seite ausgerichtet ist.<br />
El Savador hingegen ist ein Land der Vulkane. Der Izalco war bis vor kurzem<br />
regelmäßig tätig. Deswegen errichteten amerikanische Investoren auf dem benachbarten<br />
Cerro Verde ein Hotel, von dem aus die Touristen in den glühend-roten Krater schauen<br />
sollten. Zum Leidwesen der Geldgeber erlosch der Vulkan ausgerechnet am<br />
Einweihungstag, das Hotel meldete Bankrott an und wird heute von salvadorianischen<br />
Fachkräften geführt.<br />
Der Vulkan Izalco auf El Salvador; Foto: A. Borsdorf<br />
In Nicaragua setzt sich die vulkanische Achse fort. Bekannt sind die Zwillingsvulkane<br />
Concepción und Maderas, die aus dem Wasser des Nicaragua-See aufragen.<br />
Auch Costa Rica hat zahlreiche Vulkane zu bieten, wie den Poas, den Irazú, beide nahe<br />
der Hauptstadt gelegen. Der letzte große Vulkan auf der zentralamerikanischen<br />
Landbrücke ist der 3478 m hohe Chiriquí.<br />
1.3.2.1.4 Das Bergland des südlichen Zentralamerikas<br />
Nach den letzten großen Vulkanbauten Nicaraguas und Costa Ricas, der allerletzte ist der<br />
Volcan Barú, bereits in Panama (3478 m), beginnt die letzte große geologischmorphologische<br />
Einheit der Gebirge Mittelamerikas und zwar das Gebirge des Isthmus.<br />
Der nordwestliche Teil ist aus gefalteter Kreide und Tertiär aufgebaut und bildet den<br />
schmalen Streifen zwischen Nicaraguasee und dem Pazifik und taucht gen Südosten unter<br />
die Vulkanmassen der Cordillera del Guanacaste in Costa Rica.<br />
An diese Cordillera setzt ein weiterer Gebirgszug an, der von zahlreichen Vorgebirgen<br />
begleitet wird, die ihrerseits aus stark vulkanisch beeinflusstem Alttertiär aufgebaut sind.<br />
Dieser ist die Cordillera de Talamanca mit Höhen weit über 3500 m. Ihr höchster Gipfel,<br />
der Cerro Chirripó (3820 m) ist der höchste nichtvulkanische Berg Mittelamerikas. Der<br />
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<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> – Axel Borsdorf und Hannes Hoffert<br />
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innere Bau ist komplex und besteht aus eozänen und oligozänen gefalteten Sedimenten,<br />
intitialen Vulkaniten sowie einem großen, jungtertiären Pluton. Der Formenschatz ist durch<br />
tief eingeschnittene Täler und tertiäre Flächensysteme bestimmt, weist aber in höchsten<br />
Lagen auch Spuren eiszeitlicher Vergletscherung auf.<br />
In Panama setzt sich der Gebirgszug ohne Unterbrechung als Sierra de Tabasará fort, die<br />
ganz allmählich zur Senke der Kanalzone abdacht. Einzelne Vulkankegel sind ihr<br />
aufgesetzt, derVolcan Barú bildet die höchste Erhebung des Landes. Von den Vulkanen und<br />
einer Zone mit permischen Schichtgesteinen abgesehen, bestehen die Bergketten Panamas<br />
überwiegend aus tertiären Sedimenten. Nicht vergessen darf man, dass diese Regionen noch<br />
im Pliozän zum Meeresbereich zählten.<br />
Auf der anderen Seite des Kanals erreichen die Sierra de San Blas und die Sierra de Darién<br />
nur mehr geringe Höhen von unter 1000 m. Sie tauchen schließlich im Süden unter die<br />
Atrato-Senke unter.<br />
Bemerkenswert sind zahlreiche Halbinseln die die Hauptachse des Isthmus begleiten: Santa<br />
Elena, Nicoya, Osa, Burica, Soná und Azuero (von Nordwest nach Südost). Sie bestehen im<br />
Unterschied zur Hauptachse aus mesozoischen Sedimenten, ihre Anordnung lässt eine<br />
Verbindung zum kolumbianischen Küstengebirge vermuten. Dagegen spricht jedoch, dass<br />
die Halbinseln nicht aus vulkanischen, sondern aus Sedimentgesteinen aufgebaut sind.<br />
1.3.2.1.5 Küstenbereiche und Tiefländer<br />
Parallel zu den Kettengebirgen des nördlichen Zentralamerikas sind Talzonen als<br />
tektonische Gräben eingesunken, deren Struktur sich im Caymangraben und den<br />
Caymaninseln fortsetzt. Auch auf Haiti sind ähnliche Strukturen zu beobachten. Die Insel<br />
ist ebenfalls in einzelne Horste und Gräben untergliedert.<br />
Diagonal zu diesen Strukturen erstreckt sich in Nordhonduras das breite Becken des Río<br />
Ulua. Jenseits der Wasserscheide nach El Salvador setzt sich diese Struktur in der Senke des<br />
Río Comayaga und im Tal des Río Gascorán fort. Auch der Golfo de Fonseca ist<br />
Bestandteil der Struktur, die die sonst einheitliche Küstenlinie in auffälliger Weise<br />
unterbricht. Dieser Nord-Süd gerichteter Verlauf wird ebenfalls als Bruchsystem gedeutet.<br />
Das auffälligste Tiefland Zentralamerikas ist die Senke von Nicaragua, die von den<br />
Wasserflächen des Nicaragua- und Managuasees eingenommen wird. Über das Tiefland des<br />
Río San Juan zieht sich die Tiefenzone bis an das karibische Meer. Die Ebene steht im<br />
Gegensatz zu den Vulkanketten in der Umgebung und der Maraibo-Kette. Ein<br />
eindruckvolles Bild bieten die beiden Vulkane , die als Isla de Ometepe aus dem<br />
Nicaraguasee aufragen. Bis ins Pliozän war die Senke noch Meeresraum, trennte Nord- und<br />
Südamerika und stellt heute noch eine wichtige biologische Grenzregion dar, in der sich<br />
nord- und südamerikanische Lebenswelt begegnen. Steilstufen, insbesondere am SW-Rand<br />
des Vulkanplateaus von Mittelnicaragua und westlich der Hauptstadt Managua, aber auch<br />
zahlreiche junge Vulkane und eine bis heute rege Erdbebentätigkeit machen es<br />
wahrscheinlich, dass an der Entstehung der Senke Bruchsysteme beteiligt sind. Auffällig ist<br />
auch die parallele Anordnung zur pazifischen Küstenlinie.<br />
Küstenebenen sind vor allem an der karibischen Küste Nicaraguas und an den pazifischen<br />
Küsten von Guatemala und El Salvador aufgeprägt. Auch in Costa Rica und Panama sind<br />
die Bergländer von ausgedehnten Tiefländern umgeben, die einen Übergang zum<br />
Schelfmeer darstellen.<br />
77
<strong>Naturräume</strong> <strong>Lateinamerikas</strong> – Axel Borsdorf und Hannes Hoffert<br />
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1.3.2.1.6 Die Lagerstätten Zentralamerikas<br />
Zentralamerika ist im Vergleich zu anderen Bereichen <strong>Lateinamerikas</strong> (Mittelamerika,<br />
Anden, Brasilien) nicht besonders reich an Lagerstätten. Besonders nach dem zweiten<br />
Weltkrieg wurde dennoch die Suche nach Erdöl intensiviert.An paläozoische Granite sind<br />
die muscovit-führenden Pegmatite Zentralguatemalas gebunden, insbesondere in der Sierra<br />
de Chuacús. Hier wird vor allem Quarz abgebaut. Sonst sind die sauren Intrusiva arm an<br />
begleitenden Mineralien.<br />
Die wichtigsten Erzlagerstätten stehen in Verbindung mit jüngerem saurem bis<br />
intermediärem Magmatismus. Die Magmen drangen nach der kreidezeitlichen<br />
Sedimentationsperiode infolge heftiger Krustenbewegungen auf und erstarrten zum einen<br />
als Plutone, oder förderten gewaltige Magmamassen in Vulkanen zutage. Wichtige<br />
Lagerstätten dieses Typus sind<br />
•die Eisenerzlagerstätten von Monte Carmelo (Nicaragua) und Algalteca (Honduras)<br />
•Beilzinklagerstätten von Metapán (El Salvador) und Alotepeque (Guatemala) und<br />
Bleizinklagerstätten in permischen und krestazischen Kalken Mittelguatemalas<br />
•Kupfererze von Santa Rita (Nicaragua)<br />
•Goldquarzgänge von Agua Fría und Rosario (Honduras), Pis Pis (Nicaragua), Abangares<br />
und Monte del Aguacate in Costa Rica<br />
•unergiebige Antimon- und Quecksilbervorkommen<br />
Die Goldsilbererzgänge El Salvadors, Antimonquarzgänge Guatemalas, von Honduras und<br />
Nicaragua sind durchwegs an tertiäre Vulkanite gebunden. Auch Manganfunde in Costa<br />
Rica und Panama sind diesem Typus zuzuordnen.<br />
Der quartäre und rezente Vulkanismus hat bislang nur unbedeutende solfatarische<br />
Schwefellagerstätten erzeugt.<br />
Seifen sind in vielen Flüssen verbreitet. Dort wird Gold gewaschen, ebenso gibt es, freilich<br />
weniger ergiebige, Platinseifen. Magnetit- und Ilmenitseifen sind in rezenten und<br />
vorzeiltlichen Strandsanden weit verbreitet.<br />
1.3.2.2 Mexiko<br />
Der innere Aufbau Mexikos ist eigentlich die Fortsetzung des Großen Beckens und des<br />
Coloradoplateaus der USA mit ihren stark zertalten Randgebirgen. Insofern gehört Mexiko<br />
bis zum Isthmus von Tehuantepec geologisch auch zu Nordamerika, an das sich dann die<br />
zentralamerikanische Landbrücke anschließt.<br />
Kulturgeographisch wäre es natürlich absurd, Mexiko zu Nordamerika zu rechnen. Daher hat<br />
sich für Mexiko und Zentralamerika zusammenfassend der Begriff Mittelamerika<br />
eingebürgert. Eine scheinbare natürliche Nordgrenze hat diese Region im Río Grande, aber<br />
historisch ist diese Grenze ja erst nach der imperialistischen Besetzung der nördlichen<br />
mexikanischen Provinzen durch die nordamerikanischen Aggressoren von Belang. Zuvor -<br />
und wie es die Gerechtigkeit auch heute offensichtlich wieder will - reichte der spanische<br />
Kultureinfluss weit nördlicher, bis ihn die "Zivilisation" US-amerikanischer Provinienz<br />
ablöste.<br />
Geologisch endet Nordamerika ist im Isthmus von Tehuantepec. Mexiko verbindet quasi die<br />
nordamerikanischen Kordilleren mit der zentralamerikanischen Landbrücke. Die zentralen<br />
Teile Mexikos werden demnach von einem Tafelland mit Steilabbrüchen nach<br />
außen.eingenommen Die mittlere Höhe beträgt im Norden 1400 m, steigt gegen Süden bis<br />
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2300 m an. Über das Hochland ragen nur mehr vulkanreiche regenstauene Randgebirgsketten<br />
auf, die im Süden über das vulkanische Transversalgebirge verbunden werden. Von der<br />
Küste aus gesehen, besonders von Osten, ragen die Sierra Madre Occidental und die Sierra<br />
Madre Oriental steil auf, vom Inneren des Hochlandes gesehen, sind sie weit weniger<br />
eindrucksvoll.<br />
Nach Süden wird das Hochland von O-W verlaufenden Brüchen begrenzt. In diese<br />
Querspalten sind eine Reihe von jungen Vulkanen eingedrungen. Ein besonderes Ereignis war<br />
dabei im Februar 1943 die Geburt eines Vulkanes, die man in Paricutín beobachten konnte.<br />
Zunächst stiegen nur ein paar Rauchwölkchen aus einem Maisacker hervor, über Nacht brach<br />
unter heftigen Datonationen die Erde auf und dunkle Rauchsäulen stiegen empor. Tags darauf<br />
hatte sich bereits ein Vulkankegel von 50 m Höhe gebildet, nach zehn Tagen erreichte er eine<br />
Höhe von 330 m. Der Kegel brach auseinander, Lava strömte hervor, in den Nächten<br />
schossen Feuersäulen, wie Sternschnuppen aus dem Krater. Paricutin, das Indianerdorf, war<br />
verschwunden. Die vernichtete Siedlung gab dem neu entstandenen Berg den Namen.<br />
Die schneebedeckten Gipfel der Sierra Volcánica Transversal sind die höchsten Berge des<br />
Landes: der höchste ist der Pico de Orizaba (5700 m), Popocatépetl unweit der Hauptstadt<br />
Mexiko-City (5452 m) und der ihm am Paso Cortéz gegenüberliegende Ixtaccihuatl (5280 m)<br />
waren in der Eiszeit stark vergletschert, heute ist die Eisfläche aber nur mehr sehr gering, da<br />
sie bereits weit nördlich des Äquators liegen. Südlich der Vulkankette stürzt die Hochebene in<br />
das 100 km breite Tal des Río Balsas ab.<br />
1.3.2.2.1 Das Hochland von Mexiko<br />
Der Hauptteil des Landes wird von einem Hochlandblock gebildet, der den südlichen<br />
Ausläufer des nordamerikanischen Kontinentes darstellt. Seine Breite nimmt von 1600 km<br />
an der Grenze zur USA bis auf 210 km an der Landenge von Tehuantepec ab.<br />
Das Hochland erstreckt sich zwischen der Sierra Madre Occidental und der Sierra Madre<br />
Oriental. Die durch den Golf von Kalifornien abgetrennte Halbinsel Kalifornien stellt eine<br />
Fortsetzung der Coast Range Kaliforniens dar. Weiter im Süden klingt sie mit der Sierra<br />
Madre del Sur auf dem Festland aus. Den südlichen Abschluss des Hochlandes bildet eine<br />
Reihe noch tätiger Vulkanberge, die als vulkanische Achse, als Sierra Volcánica<br />
Transversal oder auch als Tarasker-Nahua-Gebirge bezeichnet. Die Ostabdachung ist steil.<br />
Gegen Süden folgt eine Ausgleichsküste vom Haff-Nehrungs-Dünenwalltypus, also eine<br />
vorrückende Küste mit herrlichen, teils gewaltig großen Haffs und Dünen, die in ihrer Höhe<br />
an die höchsten Dünen Europas an der französischen Atlantikküste heranreichen.<br />
Im Mesozoikum war das heutige Süd-Mexiko freilich noch vom Meer überflutet. Noch bis<br />
in die späte Kreidezeit bestand zwischen Nord- und Südamerika keine Landverbindung.<br />
Erst in dann setzten durch Druck von Nordosten Hebungs- und Faltungsphasen ein.<br />
Gleichzeitig erfolgten magmatische Intrusionen, sowie rascher Magmenaufstieg und die<br />
Bildung vulkanischen Decken und Kegeln. Im Tertiär und Quartär folgten weitere<br />
Eruptionen, die im wesentlichen den Untergrund des westlichen Mexikos bilden. Auf<br />
atlantischer Seite lagerten sich mächtige Schichtpakete der älteren Kreide ab, die heute an<br />
der Oberfläche zu finden sind. Kreidezeitliche Ablagerungen finden sich auch in den<br />
westlichen Berg- und Hügellandschaften Niederkaliforniens (Baja California), der aus alten<br />
Graniten und kristallinen Schiefern aufgebaut wird.<br />
Tertiäre Sedimente von größerer Mächtigkeit lagern nur im Bereich südlich des Río Grande<br />
del Norte an der Oberfläche. Die trockenen Beckenlandschaften von Sonora und dem<br />
Bolsón de Mapimi werden von quartären Schuttmassen, erfüllt da hier die physikalische<br />
Verwitterung (Insolation) sehr intensiv ist und das Material bei den seltenen aber dafür<br />
umso heftigeren Regengüssen (Schichtfluten) von den Berghängen abgespült wird.<br />
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Paläozoische Ablagerungen bilden fast überall die Basis für jüngere Ablagerungen und sind<br />
somit meist von diesen bedeckt.<br />
Südlich der Senke des Río Balsas hingegen, eigentlich schon Bestandteil Mittelamerikas,<br />
begrenzt die Sierra Madre del Sur das Hochland von Mexiko endgültig auch orographisch.<br />
Sie besteht aus Paläozoischen und proterozosichen Sedimentgesteinen, alten Gneisen ud<br />
kristallinen Schiefern.<br />
1.3.2.2.1.1 Reichtümer der Erde<br />
Das gesamte mexikanische Plateau birgt große Vorkommen an Blei, Kupfer, Zinn,<br />
Zinnober, Schwefel, Gold und Silber. Bereits die Azteken bauten Gold ab und schufen<br />
prächtigen Schmuck und viele andere Kunstgegenstände. Taxco, die Silberstadt, bot<br />
Alexander von Humboldt, ausgebildet als Bergwerksingenieur, die Heimstatt während<br />
seines Aufenthaltes in Mexiko.<br />
Die Kohlevorkommen im Norden des Hochlandes decken den gesamten Kohlebedarf des<br />
Landes. Der Cerro de Mercado ist berühmt für seine Eisen und Stahlwerke. Die großen<br />
Hafenstädte am Ostrand der Sierra Madre Oriental übernehmen die Verarbeitung und<br />
Ausfuhr des im Hinterland gewonnen Erdöls.<br />
1.3.2.2.2 Die Halbinsel Kalifornien<br />
Die Sierra de Juárez, die Sierra de San Pedro Mártir und die Sierra de San Borja werden aus<br />
magmatischen Gesteinen des Mseozoikums und zum Teil des Känozoikums.aufgebaut. Es<br />
handelt sich dabei um Intrusivkörper, hauptsächlich Granite, oder kristallinen Schiefern.<br />
Gegen die Küsten sind am Aufbau aber auch neogene Vulkanite beteiligt, die gegen Süden,<br />
etwa ab der Grenze zu Baja California Sur mit der Sierra de Santa Lucia, dem Aufbau<br />
bestimmen, Intrusivkörper sind dort nicht mehr eingedrungen. Erst ganz im Süden im<br />
Bereich der Sierra de San Lazaro (Cerro las Casitas, 2164 m) bestimmen wieder<br />
mesozoische Erstarrungsgesteine das geologische Bild.<br />
Die großen quartären Senkungsfelder liegen im Gebiet der Desierto de Vizcaíno, zwischen<br />
der aus kreidezeitlichen Sedimenten aufgebauten Sierra Vizcaíno und der Sierra de Santa<br />
Lucia, und ganz im Norden im Mündungsbereich des Río Colorado. Dieses große Becken<br />
wird von Bruchstrukturen begrenzt und beinhaltet den Gran Desierto und den Desierto de<br />
Altar, bereits außerhalb Niederkaliforniens.Dieses Senkungsfeld wird von Plutonen des<br />
Mesozoikums/Känozoikums und alten paläozoischen Sedimenten begrenzt.<br />
1.3.2.3 Westindien<br />
Die Westindischen Inseln gliedern sich in drei Inselgruppen:<br />
•die Großen Antillen,<br />
•die Kleinen Antillen,<br />
•die Bahamas,<br />
Der Inselkranz zwischen Nord- und Südamerika entspricht in seinem Aufbau dem<br />
Sundabogen zwischen Australien und Asien. Beide liegen im großen Bruchgürtel der<br />
Mittelmeere. Man unterscheidet eine flache Aussenzone flachgelagerter vorwiegend kalkiger<br />
junger Sedimente (Bahamas), ihnen folgt die Zone der Großen Antillen, die in mannigfaltiger<br />
Struktur aus verkarsteten Kalken der Kreide und des Tertiärs, weiters aus Schiefern und<br />
Serpentiniten oder magmatische Intrusiva aufgebaut werden. Der Bogen der inneren Antillen<br />
(kleine Antillen) werden im wesentlichen, bis auf zwei Ausnahmen (Jungferninseln,<br />
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Barbados), aus jungen, noch tätigen Vulkanen aufgebaut. Die Bahamas bestehen dagegen<br />
ebenso, wie Barbados und Curaçao, aus Riffkalken. An der Außenseite der Antillen folgen<br />
große Tiefseerinnen (Puerto-Rico-Graben, über 9000 m Tiefe). Auch die Tröge zwischen<br />
Kuba, den Cayman-Inseln und Jamaika erreichen große Tiefen (Caymangraben bis ca. 8000<br />
m).<br />
1.3.2.3.1 Die Großen Antillen<br />
Die Großen Antillen sind in ihrer geologischen Struktur dem zentralamerikanischen<br />
Festland sehr ähnlich: an eine aus kristallinen Schiefern, Gneisen und alten<br />
Eruptivgesteinen aufgebaute Achse schließen im Norden jüngere Muschel- und<br />
Korallenkalke an, die einer intensiven Verkarstung unterliegen und durch das<br />
vorherrschende Klima zu einer idealtypisch ausgeprägten Kegelkarstlandschaft umgestaltet<br />
worden sind.<br />
Kuba, die größte Insel der Karibik ist von einer weiten sanftwelligen Landschaft geprägt<br />
und ist im überwiegend aus Kalken aufgebaut und im Küstenbereich von Buchten, Lagunen<br />
und Sümpfen (vor allem auf der Halbinsel Zapata) gekennzeichnet. Zwischen Santa Clara<br />
und Mos durchzieht allerdings ein Band mesozoischer Intrusivgesteine den Nordostteil der<br />
Insel. An drei Stellen herrscht Gebirgscharakter: Im Nordwesten befindet sich das Tal von<br />
Viñales, eigentlich eine Karstrandebene und die sich anschließende Sierra de los Órganos,<br />
bekannt durch den ausgeprägten Kegelkarst, der erstmalig auf der Welt dort eingehend<br />
untersucht wurde. Deswegen haben sich die kubanischen Lokalbezeichnungen in der<br />
wissenschaftlichen Karstliteratur als Fachtermini eingebürgert.<br />
Im mittleren Inselteil erhebt sich die Sierra de Trinidad (Pico San Juan, 1135 m). Aus<br />
kretazischen Sedimenten ist die Sierra Maestra aufgebaut, die den höchsten Gipfel Kubas,<br />
den Pico Turquino (1994 m) hervorbringt. In diesem unwirtlichen Landesteil hielten sich<br />
die kubanischen Revolutionstruppen Fidel Castros versteckt, ehe mit dem Marsch auf<br />
Havanna die Revolution gelang.<br />
Ist der Reliefunterschied am Land nicht weiter nennenswert, so ist das Gefälle zum<br />
Caymangraben beachtlich: im Südteil fällt die Küste schroff auf über 7000 m unter den<br />
Meeresspiegel ab. Grund hierfür sind tektonische Bruchstufen am Meererboden. Der<br />
Hauptinsel sind etwa 1600 kleinere Inseln vorgelagert, die allesamt aus Korallenkalken<br />
aufgebaut sind.<br />
Kuba ist neben den bekannten Agrarexportprodukten Zucker und Tabak reich an<br />
mineralischen Rohstoffen. Man findet Nickel-, Chrom und Kobaltlager. Eisen, Mangan und<br />
Gold wird dagegen nur in wenig ergiebigen Lagerstätten gefördert, auch die Fördermengen<br />
von Erdöl und Erdgas reichen nicht für die nationale Versorgung aus, so dass man sich in<br />
den 1970er Jahren zum Ausbau der Atomenergie entschloss, eine Torheit, die nach<br />
Tschernobyl und dem Zusammenbruch der Sowjetunion glücklicherweise nicht weiter<br />
verfolgt wird.<br />
Die zweitgrößte Antilleninsel ist Hispañola, mit den beiden Staaten Haiti und der<br />
Dominikanischen Republik. Ihren buchtreichen Küsten sind Korallenriffe vorgelagert. Im<br />
Vergleich zu Kuba ist das Landschaftsbild ganz unterschiedlich. Die Insel ist gebirgig und<br />
weist mit dem Pico Duarte einen 3000er Gipfel auf. Im Inneren ist die Insel daher nur<br />
schwer zugänglich. Als Kolumbus am spanischen Hof über die Natur der Insel berichtete,<br />
nahm er ein Blatt Papier, zerknüllte es in der Hand, warf es auf den Tisch und sagte: „Das<br />
ist Hispañola, nur Berge und Täler.“ Von Nordwesten nach Südosten zieht ein etwas älterer<br />
Gebirgskern aus Graniten, Gneisen und Dioriten die Insel. An diesen Kern gliederten sich in<br />
der Kreide und im Tertiär gefaltete Kalke und Mergel, zum Teil mit der Ausbildung von<br />
Kegelkarst, an. Zwischengeschaltet sind immer wieder Vulkanite. Junge Bruchsysteme<br />
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folgen dem Streichen des Gebirges, heute noch wird die Insel immer wieder von schweren<br />
Erdbeben erschüttert.<br />
Die höchste Erhebung der Insel, der Pico Duarte, misst 3175 m und ist zugleich der höchste<br />
Berg Westindiens, wird aus mesozoischen Intrusivgesteinen aufgebaut. Nördlich und<br />
südlich der Cordillera Central durchziehen jeweils zwei Tiefenzonen die Insel, von heftigen<br />
Bruchzonen begrenzt.<br />
Bis zu 2257 m erheben sich die Blue Mountains im Osten der Insel Jamaika, an die sich ein<br />
niedriges Kalkplateau anschließt. Der Osten der Insel hat den Charakter einer vollkommen<br />
ausgebildeten Karstlandschaft, gekennzeichnet durch Dolinen und Karstkegeln in schönster<br />
Ausprägung, besonders im „Cockpit Country“. Die Blue Mountains sind der Kern der Insel<br />
ist Teil des NW-SO streichenden Faltengebirges der Antillenkordillere, die hier stärker<br />
herausgehoben wurde als in anderen Teilen der Insel. Diesem liegt diskordant eine junge<br />
Kalksteintafel auf, durchwegs tertiärem Alter, die den Grossteil der Insel bildet und nicht<br />
mehr als 900 m Meereshöhe erreicht. Lehrbuchhaft sind auf Jamaica Sinterterrassen<br />
ausgebildet, die z.T. versteinerte Beckenpyramiden bilden, über die sich kaskadenartig<br />
blaues Wasser in die Tiefe ergießt<br />
Puerto Rico wird vielfach - vor allem von Nordamerikanern - als schönste der Antillen-<br />
Inseln bezeichnet. Nicht an McDonalds gewöhnte Europäer werden sich über ein solches<br />
Urteil eher wundern. Viele europäische Besucher lassen sich daher für die drängende Frage<br />
der Puertoricaner "Quienes somos?" (zu Deutsch: "Wer sind wir eigentlich?") sensiblisieren.<br />
Der geologische Aufbau zeigt sich von der Nordamerikanisierung (wie im Falle Mexikos)<br />
freilich unbeeinflusst. Er zeigt an der Oberfläche eine klare Dreiteilung. Mesozoische<br />
Intrusiv- und Eruptivgesteine bedecken die höheren Teile der Insel, die von jurassischen<br />
Sandsteinen, Schiefern, Konglomeraten, Tuffen und Aschen umlagert werden. Der<br />
nördlichste Bereich wird von paläogenen Kalktafeln aufgebaut, die in wunderschöner<br />
Ausprägung Formen des tropischen Kegelkarstes aufweisen. Darin eingelagert ist die<br />
Schüssel eines der größten Weltraumobservatorien, natürlich betrieben von US-<br />
Amerikanern. Im Norden der Insel verursacht die Grenze der karibischen und<br />
amerikanischen Platte große untermeerische Sprunghöhen. Wenige Kilometer vor der Küste<br />
fällt der Puerto-Rico-Graben auf über 9000 m ab. Die Insel ist dagegen als bis auf 1338 m<br />
über dem Meer gehobener Horst anzusehen.<br />
1.3.2.3.2 Die Kleinen Antillen<br />
Die Kleinen Antillen sind, mit Ausnahme der Jungferninseln und der weit in den Atlantik<br />
vorgebauten Barbados aus Korallenkalken und jungen Sedimenten, vulkanischen Ursprungs<br />
aufgebaut. Sechs aktive und elf erloschene Vulkane tragen die Inseln, von denen der Mt.<br />
Pelé (1297 m) in der Montagne Pelée von Martinique durch seinen verheerenden Ausbruch<br />
1902 wohl der bekannteste ist. Teilweise ragen die auf untermeerischen Platten aufsitzenden<br />
Kuppen der Vulkankegel über dem Meeresspiegel auf und bilden dann die Inseln. Der<br />
höchste Gipfel erreicht mit dem Vulkan Sufrière auf Guadeloupe immerhin 1467 m.<br />
Als Inseln über dem Winde wenden sie sich von der Höhe Puerto Ricos aus nach Süden bis<br />
Trinidad und Tobago, als Inseln unter dem Winde sind sie der venezolanischen Küste<br />
vorgelagert.<br />
Die Inseln über dem Winde bilden einen 800 km langen nach Südosten vorgewölbten<br />
Bogen zum Festland Südamerikas. Ihre Entstehung geht auf tektonische Vorgänge an der<br />
Plattengrenze zwischen karibischer und amerikanischen Platte zurück.<br />
Die Insel Barbados ist weit nach Osten in den Atlantik vorgebaut. Sie ist nicht vulkanischer<br />
Entstehung und daher geologisch ganz anders aufgebaut. Der Untergrund wird<br />
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hauptsächlich aus Sedimenten gebildet. Durch junge Hebungstendenzen wurden<br />
Korallenriffe quasi als Strandterrassen auf eine Höhe von etwa 400 m gehoben. Der<br />
Großteil der Insel wird von ihnen eingenommen. Die Entwässerung der Insel erfolgt daher<br />
unterirdisch.<br />
Trinidad und Tobago sind die südlichsten der Inseln unter dem Winde, in Sichtweite der<br />
venezolansichen Küste und sind von ihr nur durch die schmale Seestraße des „Boca de<br />
Serpiente“ und „Boca de Dragon“ getrennt. Erst durch nacheiszeitlichen<br />
Meeresspiegelanstieg wurde die Schwelle überflutet. Bau und Gesteine entsprechen der<br />
venezolanischen Küstenkordillere. Von scharfen Bruchstrukturen sind die W-Ostreichenden<br />
nördlichen Gebirgsstrukturen aus jurassich-kretazischen Sedimenten begrenzt.<br />
Auf Trinidad erreicht die tief zertalte und wasserfallreiche Northern Range mit dem Cerro<br />
Aripo immerhin 940 m. Die übrigen kleinen Gebirgszüge sind wesentlich niedriger, die von<br />
ausgedehnten Sumpflandschaften umgeben werden. Tertiäre Tektonik falteten den<br />
Untergrund. Der übrige Teil der Inseln besteht aus tertiären Sedimenten, der Vulkanismus<br />
spielt keine Rolle. Die Inseln sind reich an Erdöl- und Erdgasvorkommen, auch<br />
Naturasphalt wird gewonnen. Durch Asphaltquellen entstand der berühmte Pechsee.<br />
Die „Inseln unter dem Winde“ sind eng an das südamerikanische Festland gebunden. Die<br />
Inseln sind niedrig und tragen eine flachwellige Landschaft. Die meist kristallinen Kerne<br />
der Inseln werden meist von Korallenriffen umsäumt. Der wirtschaftliche Wert dieser sonst<br />
eher kargen Inseln liegt in der Erdölförderung und –produktion.<br />
1.3.2.3.3 Die Bahamas<br />
Das Bahama Archipel umfasst insgesamt fast 14.000 km² und besteht aus einem 1000 km<br />
langen Inselbogen aus 30 größeren, 700 kleineren Inseln und etwa 2400 Korallenriffen. Das<br />
weit zerstreute System war früher ein willkommenes Versteck für Freibeuter und Piraten.<br />
Heute sind sie wegen ihrer weißen Strände, warmen Gewässer und reichen Unterwasserwelt<br />
ein beliebtes Tauch- und Segelrevier.<br />
Die überwiegend sehr flachen Inseln bestehen überwiegend aus gehobenen sehr jungen<br />
Korallenkalken und verfestigten Kalksanden, die z.T. sehr stark verkarstet sind und daher<br />
auch keine Oberflächengewässer aufweisen. Sie entstanden auf der Großen- und Kleinen<br />
Bahamabank, einem flachen untermeerischen Rücken, der vulkanischen Ursprungs ist.<br />
Nach Nordosten fällt dieser Rücken auf über 5000 m Tiefe ab.<br />
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1.4 Literatur zur Geologie <strong>Lateinamerikas</strong><br />
• ACEÑOLAZA, F.G., U.A. (HG.), 1983: Geología de la Sierra de Ancasti. Münster.<br />
Forsch. Geol. Paläont. 59, Münster.<br />
• AHFELD, F., BRANISA, L., 1960: Geología de Bolivia. La Paz.<br />
• BAHLBURG, H. BREITKREUZ, CH., GIESE, P (HG.)1988: The Southern Central<br />
Andes. Lecture Notes in Earth Sciences 17, Berlin.<br />
• BEURLEN, K., 1970: Geologie Brasiliens. Berlin.<br />
• CHARRIER, R., 1981: Geologie der chilenischen Hauptcordillere zwischen 34° und<br />
34°30´ südlicher breite und ihre textonsiche, magmatische und paläogeographische<br />
Entwicklung. Berliner Geowiss. Abh., Reihe A/ 36.<br />
• CHONG, G., 1984: Die Salare in Nordchile – Geologie, Struktur und Geochemie.<br />
Geotekt. Forsch. 67, Stuttgart.<br />
• FAUPL, . 2000: Historische Geologie. Wien.<br />
• GERTH, H., 1955: Der geologische Bau der südamerikanischen Kordillere. Berlin.<br />
• MILLER, H., 1973: Neues zur Geologie von Chile Zbl. Geol. Paläontol. Teil I 1973,<br />
76-14.<br />
• PUTZER, H., 1962: Geologie von Paraguay. Berlin.<br />
• PUTZER, H., 1976: Metallogenetische Provinzen in Südamerika. Stuttgart.<br />
• SAUER, W., 1971: Geologie von Ecuador. Berlin.<br />
• STIBANE, R., 1968: Zur Geologie von Kolumbien, Südamerika: Das Quetame- und<br />
Garzón-Massi. Geotekt. Forsch. 30, Stuttgart.<br />
• STIEFEL, J., 1974: Zur tektonischen Interpretation jungkänozoischer Sedimente und<br />
Landformen in der Küstenzone Mittelchiles. Geotekt. Forsch. 46, Stuttgart, 70-194.<br />
• TISTL, M., 1985: Die Goldlagerstätten der nördlichen Cordillera Real /Bolivien und<br />
ihr geologischer Rahmen. Berliner Geowiss. Abh. 65. Berlin.<br />
• WEYL, R., 1961: Die Geologie Mittelamerikas. Berlin.<br />
• WEYL, R., 1966: Die Geologie der Antillen. Berlin.<br />
• WEYL, R., 1980: Geology of Central America. Berlin/Stuttgart.<br />
• ZEIL, W., 1964: Geologie von Chile. Berlin.<br />
• ZEIL, W., 1979: The Andes. A geological Review. Berlin.<br />
• ZEIL, W., 1986: Südamerika. Stuttgart.<br />
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