Duluth-Komplex

Datei:Duluthcomplexmap.png

Das schattierte Reliefbild zeigt den Duluth-Komplex, der sich bogenförmig von Duluth zum Pigeon Point zieht und dabei die Mesabi Range und die Gunflint Range unterbricht

Der Duluth-Komplex, der damit verbundene Beaver-Bay-Komplex (der oft als Bestandteil des Duluth-Komplexes betrachtet wird),<ref name="Green">John Green: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20110821211644

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  }}. In: A Tapestry of Time and Terrain: The Union of Two Maps – Geology and Topography. United States Geological Survey (englisch).</ref>

Lage

Der Duluth-Komplex nimmt einen großen Teil der nördlich des Lake Superior liegenden und wie eine Pfeilspitze geformten Arrowhead Region von Minnesota ein. Vom Westende nahe Duluth (Minnesota) zieht er bogenförmig nach Norden und Nordosten bis etwa zum 48. Breitengrad südlich des Knife Lake, läuft von dort aus nach Osten, etwa 5 bis 20 Kilometer südlich und parallel der kanadischen Grenze, berührt sie schließlich am Pigeon River (Minnesota-Ontario), um sich schließlich entlang der Grenze bis zum Lake Superior zu erstrecken.<ref name="jira2000"/><ref name="Heinselman">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Nahe dem Lake Superior vermischen sich die Gesteine des Duluth- und Beaver-Bay-Komplexes mit denen der North Shore Volcanics zu einem komplexen geologischen Mosaik.<ref name="Geologic Map"/> Die beiden Komplexe erstrecken sich noch eine kurze Strecke unter den Lake Superior südlich der heutigen Uferlinie, werden jedoch zum größten Teil entlang des Ufers von den Gesteinen der North Shore Volcanics überlagert.<ref name="Ojakangas+Matsch1982">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Bildung

Datei:SawtoothMtnsMN3.JPG

Die Sawtooth Mountains am Lake Superior

Datei:Palisade, Shovel Point (cropped).jpg

North Shore Volcanics: Palisade Head im Vordergrund vor Shovel Point, beides rhyolithische Gesteine des Midcontinent-Rifts; am Horizont die Sawtooth Mountains

Vor etwa 1100 Millionen Jahren (mya) begann der Nordamerikanische Kraton am Midcontinent-Rift auseinanderzubrechen.<ref name="Ojakangas+Matsch1982"/><ref name="tapestry"/> Über einen Zeitraum von etwa 15 – 22 Millionen Jahren stieg Magma in der Erdkruste auf, trennte die älteren Gesteine am Rand des Rifts und bildete neues Gestein aus.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Die Gesteinsabfolgen, die während dieses Ereignisses entstanden, werden unter der Bezeichnung Keweenawan Supergroup zusammengefasst. Dazu gehören nicht nur North Shore Volcanics, Duluth- und Beaver-Bay-Komplex mit mehr als 20.000 m Mächtigkeit, sondern auch mehr als 10.000 m, vorwiegend rotgefärbte, kontinentale Sedimente.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>

Die North Shore-Volcanics

Die North Shore Volcanics entstanden ca. 1109–1096 mya<ref name="Naldrett"/> aus hunderten von einzelnen Lava-Ergüssen, die sechs unterscheidbare, teilweise überlappende Plateaus von mehr als 8000 m Mächtigkeit bilden. Diese fallen zum Zentrum der Mulde unter dem Lake Superior ein. Dies wird deutlich etwa in den Sawtooth Mountains, deren Oberfläche diese einheitliche Einfallen abbildet (s. Bild). In der Mehrheit handelt es sich um Basalte, untergeordnet kommen Rhyolithe und andere vulkanische Gesteine vor.<ref name="Ojakangas+Matsch1982"/> Als Teil der Keweenawan Supergroup sind die North Shore Volcanics eines der ältesten und größten sowie gut erhaltenen Beispiele für Plateaubasalte.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref><ref name="Green"/>

Der Duluth-Komplex

Die Vulkanite bilden das Wirtsgestein für die Platznahme der mafischen Bildungen des Duluth-Komplexes. Dies bildeten sich nach 1102 mya,<ref name="Green"/><ref name="Naldrett">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> wobei die ältesten Teile in der Nähe von Duluth aufgeschlossen sind, und die jüngeren im Nordosten nahe Tofte.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Das aufgestiegene Magma kühlte sich als etwa 16 Kilometer mächtiger Lagergang langsam ab<ref name="Ojakangas+Matsch1982"/> und bildete grobkristalline Gesteine aus, vorwiegend Gabbro mit nicht unerheblichen Anteilen von Anorthosit sowie andere, intermediäre bis granitische Gesteine.<ref name="jira2000"/><ref>{{#if:Vorlage:Cite book/URL|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:{{#if:

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Der Duluth-Komplex ist eine der größten Intrusionen gabbroider Gesteine der Erde,<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> und eine der größten bekannten Layered Intrusions. Seine Fläche beträgt 4715 km².<ref name=Guilbert>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Der untere Teil der Intrusion am nordwestlichen Rand des Komplexes besteht aus ultramafischen Kumulaten mit Absonderungen von Nickel, Kupfer und Platinmetallen. Die oberen, differenzierten Teile führen Ilmenit-haltige Labradorit-Anorthosite.<ref name=Guilbert/>

Entlang seiner Nordgrenze stößt der Duluth-Komplex an die ältere Gesteinsformation der archaischen Ely-Greenstones, von denen man früher annahm, dass sie die ältesten aufgeschlossenen Gesteine der Erde darstellten.<ref>{{#if:Vorlage:Cite book/URL|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:{{#if:

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Im Süden nahe dem Lake Superior liegen die Schichten des Duluth- und Beaver-Bay-Komplexes unter den North Shore Volcanics oder vermischen sich mit diesen.<ref name="Ojakangas+Matsch1982"/> Der Beaver-Bay-Komplex nimmt das Zentrum der North Shore Volcanics ein und ist mit etwa 1096 mya etwas jünger als der Duluth-Komplex.<ref name="Geologic Map">{{#if:Vorlage:Cite book/URL|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:{{#if:

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Heutige Landformen

Datei:Enger Tower 10-24-05.jpeg

f}}</ref>

Datei:View from Eagle Mountain Minnesota.jpg

Die zerklüfteten Misquah Hills

Das präkambrische Grundgestein des Duluth-Komplexes und der North Shore Volcanics sind nicht unter jüngeren Gesteinen begraben, wie dies weiter südlich der Fall ist, sondern liegen nahe oder an der Oberfläche. Gletscher schürften frühere Böden ab, und die neuen sind dünn und ertragsarm, wie dies typisch für den Kanadischen Schild ist, da sie sich aus dem Festgestein entwickeln mussten anstatt aus mächtigen Lagen von Geschiebelehm, der in der gesamten Region nur unregelmäßig und dünn vorkommt.<ref name="Heinselman"/> Aus diesem Grund ist das Festgestein meistens gut aufgeschlossen, nur in den Einzugsgebieten von Saint Louis und Cloquet River im Westen kommen jüngere Ablagerungen und Geschiebelehme vor.<ref>{{#if:Vorlage:Cite book/URL|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:{{#if:

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Aufschlüsse von Gabbro bilden beide Enden des Komplexes und dominieren die Stadt, die dem Komplex den Namen gab.<ref name="Sansome"/><ref name="Ojakangas & Matsch">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Sie sind auch Bestandteil des Pigeon Point, dem östlichsten Punkt von Minnesota. Zwischen den Gabbro-Aufschlüssen liegt das Nordufer des Lake Superior, das von Duluth bis zur Grenze als zusammenhängender Aufschluss vulkanischer Gesteine bezeichnet wurde,<ref name="Ojakangas+Matsch1982"/> auch wenn es von Teilen des Beaver Bay-Komplexes wie den Anorthosit-Klippen und Basaltergüssen am Split Rock Lighthouse unterbrochen wird.<ref>{{#if:Vorlage:Cite book/URL|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:{{#if:

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Herausragende Reste der Vulkanite umfassen etwa die Rhyolithklippen am Palisade Head, die basaltischen Lavaergüsse bei Gooseberry Falls und die Sawtooth Mountains weiter im Osten. Am Strand des Sees sind Funde von quarz-gebändertem Thomsoniten und Achaten möglich, die durch Mineralfüllungen von Gasblasen bei der Abkühlung der Lava entstanden sind.<ref name="Ojakangas+Matsch1982"/>

Im Innern des Komplexes, entfernt vom See, werden Eagle Mountain, Misquah Hills, der östliche Teil des Superior National Forest und seine Boundary Waters Canoe Area Wilderness (BWCA) von an der Oberfläche anstehendem präkambrischen Grundgestein gebildet.<ref name="Geologic Map"/> Hier finden sich viele der charakteristischen Merkmale der Region. Die kleineren Seen auf den Gabbrointrusionen liegen in Hohlformen, die durch die unterschiedliche Widerständigkeit der Gabbroschichten gegenüber der Erosion entstanden, vor allem der Gletschererosion. Die ausgeschürften Niederungen wurden durch vom Eis zurückgelassenen Moränenmaterial aufgestaut und bildeten die unregelmäßigen Seen mit felsigen Ufern aus, die das Kennzeichen der Canoe Area Wilderness sind.<ref name="Ojakangas & Matsch"/><ref name="Heinselman"/>

Siehe auch

Einzelnachweise

Weblinks

Geologische Karte des Duluth-Komplexes (PDF-Datei; 3,04 MB)

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