Evolusjon av begrepet Geosynclines

En geosynklin kan defineres som "en tykk, raskt akkumulerende kropp eller sediment dannet i et langt, smalt, avtagende belte av sjøen som vanligvis er parallelt med en tallerkenmargin". (Oxford Dictionary of Geography)

Eller vi kan si at en geosynklin er en "veldig stor lineær depresjon eller nedkretsning av jordskorpen, fylt (spesielt i den sentrale sonen) med et dypt lag av sedimenter avledet fra landsmassene på hver side og deponert på gulvet av depresjonen med omtrent samme hastighet som den sakte, avbrutt kontinuerlig i løpet av en lang periode med geologisk tid ". (Penguin Dictionary of Geography)

Evolusjon av begrepet geosynkliner:

Begrepet geosynkliner ble til stede i 1859. Basert på hans undersøkelse om stratigrafien og strukturen til de nordlige appalachierne, oppdaget James Hall at de brettede palaeozoiske sedimenter som tilhører fjellkjedene, er grunne vannet av marine opprinnelser med en tykkelse på 12 km . James Hall fant også at tykkelsen var ti til tyve ganger større i forhold til de utfoldede bergarter av tilsvarende alder funnet i det indre lavlandet mot vest.

Avsetningen av massiv sekvens av skifer, sandstein og kalkstein antyder at underliggende etasje av eldre bergarter avtar med en tilsvarende mengde. Fjellformasjonen ble foretatt av lengre perioder med nedkretsning, der prosessen med sedimentopphopning opprettholdt en balanse med skorpenes nedbøyning. Dana (1873) kalte slike langstrakte bånd av subsidence og sedimentering 'geosynclines'.

H. Stille videre kategorisert geosynkliner i miogeosynkliner og eugeosynkliner. Eugeosynkliner kjennetegnes av intermitterende vulkansk aktivitet under sedimenteringsprosessen, mens miogeosynkliner har lav vulkansk aktivitet.

De to klassene er funnet ved siden av hverandre skilt av en geanticlin i midten. Miogeosynkliner anses nå å være tidligere kontinentale marginer som de frynser Atlanterhavet, og eugeosynkliner representerer de omvendte og deformerte ekvivalenter av havbassenger av mindre størrelsesorden som de marginale bassengene i den vestlige delen av Stillehavet, Japans hav og Sjøen av Okhotsk.

Schuchert kategoriserte geosynkliner på grunnlag av størrelse, plassering og evolusjonær historie.

De tre kategoriene ifølge ham er som følger:

(i) Monogeosynkliner er svært lange og smale områder. Slike geosynkliner ligger enten innenfor et kontinent eller langs kysten. De kalles "mono" siden de bare går gjennom en syklus med sedimentering og fjellbygging. Et eksempel er den Appalachian geosyncline som ble brettet fra Ordovician til Permian perioden.

(ii) Polygeosynkliner er bredere enn monogeosynkliner. Disse geosynkliner hadde en lengre levetid enn monogeosynkliner. De passerte gjennom mer enn en fase av orogenese. Rockies og Ural geosynclines er eksempler på polygeosynkliner. Slike fjellkjeder utviser komplekse parallelle antiklinjer kalt geantiklinjer.

(iii) Mesogeosynkliner er omgitt av kontinenter på alle sider. De har større dybde og en lang og kompleks geologisk historie.

E. Haug definerte geosynkliner som dype vannområder av betydelig lengde, men relativt smal i bredden. Haug tegnet palaeogeografiske kart over verden for å bevise at dagens foldede fjell stammer fra massive geosynkliner fra fortiden. Haug postulerte fem store landmasser som tilhører den mesozoiske perioden, nemlig (i) Nord-Atlanterhavsmassen (ii) Sino-Siberian Mass (iii) Afrika-Brasil Massa (iv) Australia-India Madagaskar Massa og (v) Stillehavsmass. Han identifiserte fire geosynkliner mellom disse stive massene: (i) Rockies geosyncline (ii) Ural geosyncline (iii) Tethys geosyncline og (iv) Geosynklin i Circum-Pacific. Ifølge Haug har de overgrepende og regressive faser av hav en direkte innvirkning på geosynklines littoriske marginer.

De finere sedimenter er deponert sentralt i geosynklinene, mens de grovere sedimenter er avsatt i marginale områder hvor vanndybden er grunne. Alle geosynkliner har ikke den samme syklusen av sedimentering, nedbøyning, kompresjon og folding av sedimenter. Haugs teori blir kritisert på grunn av sine forvirrende ideer.

Det palaeogeografiske kartet av Haug viser landområder som er uforholdsmessig større enn havområder eller geosynkliner. Kritikere reiser spørsmål om eksistensen av en så stor landmasse etter den mesozoiske tiden. Haugs ide om dype geosynkliner er heller ikke akseptabelt på grunn av bevis på marine fossiler funnet i Fold Mountains. Marine organismer der fossilene er avledet, finnes bare i grunne farvann. Ifølge JW Evans endres formen og formen til geosynkliner i henhold til endringene som forekommer i miljøet.

Ifølge Evans kan (i) geosynkliner plasseres mellom to landmasser, f.eks. Tethys geosyncline mellom Laurasia og Gondwanaland; (ii) Geosynkliner kan bli funnet foran et fjell eller et platå, for eksempel etter Himalayas opprinnelse var det en lang grøft foran Himalaya som senere ble fylt med sedimenter som førte til dannelsen av det store Indo- Gangetiske sletter; (iii) geosynkliner finnes langs de kontinentale margenene; (iv) Geosynkliner kan eksistere foran en elvemunn.

Ifølge Arthur Holmes forårsaker jordbevegelser i stedet for sedimentering nedbøyning av geosynkliner gjennom en lang og gradvis prosess, for eksempel kan deponering av sedimenter opp til 12 160 meter i Appalachian geosyncline være mulig i løpet av 300.000.000 år. Holmes identifiserer fire typer.

(i) Geosyncline dannet av magmatisk migrasjon:

Holmes anser jordskorpen å være laget av tre lag:

(a) Eksternt lag av granodioritt (10-12 km tykk);

(b) Mellomliggende amfibolitt (20-25 km tykk); (b) mellomliggende amfibolitt (20-25 km tykk);

(c) Eclogitt og noen peridotitt. Migrering av magma fra mellomstoffet til de omkringliggende områdene forårsaker nedbøyning av de øvre lagene, som fører til dannelsen av en geosynklin.

(ii) Geosynkliner dannet av metamorfose:

De nederste berglagene er metamorphosed på grunn av kompresjon forårsaket av konvergens av konvektive strømmer. Dermed øker tettheten av bergarter som resulterer i dannelse av geosynklin. Holmes mener at Karibiskehavet, den vestlige delen av Middelhavet og Bandahavet ble dannet av denne prosessen.

(iii) Geosynkliner dannet av kompresjon:

Subsidence kan forekomme i jordskorpen på grunn av kompresjon. En slik kompresjonsaktivitet oppstår på grunn av konvergerende konvektive strømmer. Eksempler er den persiske gulfen og det indo-gangetiske trough.

(iv) Geosynkliner dannet på grunn av Thinner Sialic Layer:

Når en kolonne av stigende konveksjonelle strømmer divergerer etter å ha nådd bunnlaget av skorpen, oppstår to muligheter, (a) sialet strekkes fra hverandre på grunn av strekkstyrker. Dette fører til tynning av sialiske lag og dannelsen av geosynkliner. (b) Den kontinentale massen kan brytes fra hverandre for å danne geosynkliner. Eksempler finnes i den tidligere urral geosynklinen.

Dustar identifiserte tre typer geosynkliner i sin klassifisering hovedsakelig på grunnlag av fjellkjedenes strukturer, (i) Inter-kontinentale geosynkliner ligger mellom to landsmasser. (Schuchert's monogeosyncline faller sammen med denne typen.) (Ii) Cirkel-kontinentale geosynkliner ligger på kontinentens grenser; (iii) Sjøsirkulære geosynkliner finnes langs havområdene. Slike geosynkliner kalles også spesiell type geosynkliner eller unike geosynkliner.

Geosynclinal Orogen Theory of Kober:

Den tyske geologen Kober i sin bok Der Bauder Erde har etablert et detaljert og systematisk forhold mellom geosynkliner og stive masser av kontinentale plater og dannelsen av Fold Mountains. Kobers geosynkliniske teori er basert på sammentrekningskreftene som er produsert som følge av nedkjøling av jorden. I Kobers syn fører jordens sammentrekning til horisontale bevegelser av forelands som igjen presser sedimenter i massive fjell.

Ifølge Kober okkuperte fjellene i dag de geosynklinale stedene i tidlige perioder. Geosynklinene eller mobilzonene av vann har blitt identifisert som "orogen" av Kober. De stive massene som omgir geosynkliner kalles 'kratogen'. Slike kratogener omfatter kanadiske skjoldet, den baltiske skjoldet, det sibiriske skjoldet, peninsulære india, det kinesiske massivet, den brasilianske massen, den afrikanske skjoldet og de australske og antarktiske stive blokkene.

Kober anser Stillehavet å ha blitt dannet da Geosyncline Midt-Stillehavet skilt nord og sør Stillehavet, som senere ble fylt med vann og sank. Han identifiserte morfometriske enheter basert på jordens overflateegenskaper i den mesozoiske perioden, f.eks. (I) Afrika sammen med enkelte deler som tilhører de indiske og atlantiske havene, (ii) indisk australsk landmasse, (iii) eurasisk landmasse, ) Nord-Stillehavs-kontinentet, (v) Det sørlige Stillehavs-kontinentet, (vi) Sør-Amerika og Antarktis.

Kober har avgrenset seks store fjellbyggingsperioder. Tre svært lite kjente fjellbyggingsperioder skjedde under prekambrien perioden. Dette ble etterfulgt av to store perioder under palæozoisk tid - den kaledonske orogenese var over ved slutten av den siluriske perioden, og Variscan orogenien ble avsluttet i Permo-karboniferioden. Den sjette og siste orogenese som heter Alpine orogeny ble fullført i Tertiary Epok.

Kober anså at hele prosessen med fjellbygging passerer gjennom tre faser nært forbundet med hverandre.

(i) litogenese:

Dette stadiet er preget av skapelse, sedimentering og nedbør av geosynkliner. Geosynkliner dannes på grunn av sammentrekning forårsaket av jordens kjøleprosess. Den forelands eller kratogener som grenser geosynclines bukket for krefter av denudation. Som et resultat var det konstant å bære en vei av bergarter og steinblokker fra forandringer og deponering av det eroderte materialet på geosynklines senger. Dette førte til nedsettelse av geosynkliner. De to prosessene for sedimentdeponering og den resulterende nedsigningen førte til ytterligere sedimentavsetning og økende sedimentertykkelse.

(ii) orogenese:

I dette stadiet klemmes de geosynkliniske sedimenter og foldes inn i fjellkjeder. Det er en konvergens av forelands mot hverandre på grunn av kraften av sammentrekningen av jorden. De enorme kompressive kreftene som produseres av disse bevegelige forandringene, gir sammentrekning, klemming og folding av sedimenter avsatt på den geosynklinale sengen.

De parallelle fjellkjeder som finnes på begge sider av geosynklinen, har blitt kalt Kober som rand ketten, noe som betyr marginalområder. Kober så på sammenleggingen av geosynkliniske sedimenter for å være avhengig av intensiteten til komprimeringskreftene. Kompressive krefter av normal og moderat intensitet produserer marginale områder på to sider av geosynklinen, og etterlater midtdelen upåvirket.

Den utfoldede midterdelen kalles zwischengebirge (mellom fjell) eller medianmasse. Kober forsøkte å forklare former og strukturer av brette fjell i sammenheng med medianmassen. Han så på Thethys geosynklin som grenser til den europeiske forlandet i nord og av den afrikanske forlandet i sør.

De sedimentære forekomster av Tethys geosyncline hadde gjennomgått massiv kompresjon på grunn av den konvergerende bevegelsen av den europeiske landmassen (fremlandet) og den afrikanske forlandet, som førte til dannelsen av Alpine fjellsystemet. For eksempel, Pyreneene, Betic Cordillera, Provence-områdene, Karpaterne, Alpene, Balkanfjellene og Kaukasus-fjellene kom til grunn på grunn av den nordlige bevegelsen av afrikanske forlandet, mens Atlasfjellene, Apenninene, Dinarides, Hellenides og Taurides ble dannet av den sørlige bevegelsen til det europeiske forlandet.

Eksempler på slike medianmasser finnes i den ungarske middelmassen som ligger mellom karpaterne og de dinariske alper på to sider. Middelhavet er en middelmasse plassert mellom Pyreneene-Provence Ranges i nord og Atlasfjellene og deres østlige forlengelse i sør. Eksempler på medianmasser er det anatolske platået som ligger mellom Pontic og Taurus, og det iranske platået som ligger mellom Zagros og Elburz.

Kober hevdet at de asiatiske alpin-foldene kan deles inn i to hovedkategorier basert på orientering av bretter: (a) områder som dannes av den nordlige komprimeringen som Pontic, Taurus, Kaukasus, Kunlun, Yannan og Annan, og (b) områder som dannes av den sørlige kompresjonen som Zagros, Elburz (Iran), Oman-områdene, Himalaya, etc.

Medianmassen finnes i forskjellige former: (i) platåer som det tibetanske platået mellom Kunlun og Himalaya, Basin Range grenser til Wasatch-områdene og Sierra Nevada (USA); (ii) slett som den ungarske sletten grenser av karpaterne og de dinariske alper; (iii) hav som det karibiske hav mellom fjellene i Mellom-Amerika og Vestindia.

(iii) Gliptogenese:

Denne fasen av fjellbygging preges av en gradvis oppstigning av fjellkjeder og de pågående denudasjonsprosessene av naturlige agenter.

Kobers geosynkliniske teori ga en tilfredsstillende forklaring på noen aspekter av fjellbygging. Teorien lider imidlertid av mangler. For det første er kraften av sammentrekning produsert av nedkjøling av jorden ikke tilstrekkelig for dannelsen av massive fjell som Himalaya og Alpene. For det andre hevdet Suess at bare en side av geosynklinen beveger seg mens den andre siden forblir statisk. Suess betegner den bevegelige siden som "backland" og den stabile siden som "foreland".

Han uttalte at Himalaya ble dannet av Angaralands sørgående bevegelse; Gondwanaland flyttet ikke. Denne observasjonen er nå irrelevant i lys av Plate Tectonic Theory. Bevis på paleomagnetisme og sjøgulvspredning viser at både forandringene beveger seg mot hverandre. For det tredje har Kobers teori vært vellykket i å forklare fjellene som har en øst-vest forlengelse, men de som har en nord-sør-tilpasning kan knapt forklares ut fra hans teori.

Kober har imidlertid fått kreditt for å ha postulert dannelsen av geosynkliner og rollen som geosynkliner i fjellformasjon.

Det moderne konseptet med Geosyncline:

Ideene om geosynkliner gjennomgikk en signifikant endring med innføringen av Plate Tectonic Theory. En kontinental margin plassert langs en plate margin kjent for subduksjon, kollisjon eller transformasjonsfeil bevegelse kalles en aktiv margin, mens en kontinental margin som skifter vekk fra en spredningsakse kalles passiv.

For eksempel, på østkysten av Nord-Amerika, fortsetter en passiv kontinentalmargin å avgjøre sedimenter med gradvis bevegelse av kontinentet bort fra spredningsaksen. Litosfæren blir kjøligere og tettere i en akselerert hastighet ledsaget av en stadig dypere havbunn utenfor den passive marginen, ettersom sedimenter fortsetter å bli avsatt på havbunnen. En slik tykk kolonne av sediment langs grensen til en passiv margin kalles geosyncline.

Studiene som ble gjennomført i andre fase av det 20. århundre, viser at en geosynklin er en tykk, raskt akkumulerende kropp som ligger parallelt med kontinentet. Den eldgamle ideen om en geosynklin eller en intrakratonisk trough som er begrenset av fjell som bidrar med sedimenter, må forlates. Oppsamlingen av sedimenter kan finne sted på kontinentalsokkelen og i skråningen eller i en treg eller grøft.

I dag brukes begrepet 'geoklin' fordi strukturen til en geosynklin ikke er en tosidig trog; heller, det er mer åpent mot havet.

Geoklinene av passive kontinentale marginer kan deles inn i to typer: miogeokliner eller kilene av grunnvannsedimenter av marine opprinnelser som utgjør de kontinentale hyllene; og eugeokliner eller kiler av dyp havs sediment deponert ved foten av den kontinentale skråningen og ligger på havskorps. Begge typer geoklinjer er laget av sedimenter akkumulert ledsaget av langsom nedbør av litosfæren.

I Mexicogolfen oppnår miogeoklin-sedimentene en tykkelse på 20 km ved den eksterne kanten av kontinentalsokkelen. Eugeoklin sedimenter finnes i havskorpen rett over en oceanisk vulkan. Den uavbrutte opphopningen av sedimenter i miogeoklinene i ca 200 millioner år har vært mulig på grunn av sår av skorpe som følge av sedimentbelastning. Miogeoklinområdene har stor økonomisk betydning på grunn av tilgjengeligheten av mineralolje.