Karbonatgesteine und zugehörige Landschaftsformen

Im Mojave National Preserve wachsen Karbonatsedimentgesteine aus dem Proterozoikum und Paläozoikum (bestehend aus Kalkstein und Dolostein) in den Clark Mountains, den Mescal Mountains, in der nördlichen Ivanpah Range, im zentralen Teil der Providence Mountains und anderswo. Karbonatgesteine entstehen ursprünglich aus kalkhaltigen Sedimenten, die aus kalkhaltigen Skelettresten von Algen und Wirbellosen bestehen Schalenmaterial oder fällt direkt aus bewegtem, warmem Meerwasser aus (wie auf einem flachen Festlandsockel in einem warmen Klima). Die meisten alten Kalksteine bildeten sich aus Planktonalgen, aber im späten Paläozoikum wurden Korallenriffe zu bedeutenden Produzenten von Karbonatsedimenten. Kalkstein besteht überwiegend aus dem Mineral Calcit-CaCO3, während Dolostone überwiegend aus dem Mineral Dolomit-CaMg(CO3)2 besteht. Dolomit ist typischerweise ein sekundärer mineralischer Ersatz des ursprünglichen Calcit-Materials. Alte Karbonatgesteine wie die in der Mojave-Region sind in der Regel mit Dolomit angereichert. Im Folgenden finden Sie Beispiele für häufig vorkommende fossile Karbonatgesteine des Paläozoikums aus der Mojave-Region.

Onkolite (Algenkalkkugeln) schwimmen in einer Karbonat-Schlamm-Matrix in der kambrischen kammerlosen Formation. Diese leicht zu erkennende onkolithaltige Kalksteinformation kommt in vielen Gebieten der Mojave National Preserve Region vor. Diese fast kugelförmigen Onkolite, die durch Algen- und / oder Cyanobakterienwachstum in flachen warmen Meeresgewässern einer Karbonatplattformumgebung gebildet werden.

Ein Felsblock eines fossilen Kalksteins zeigt Stromatoporoide und Korallen aus der frühen devonischen Zeit (Sultan-Formation). Felsbrocken wie dieser sind in Schwemmfächern stromabwärts des Sedimentgesteinsgürtels aus dem Paläozoikum, der in der Providence Range freigelegt ist, keine Seltenheit.

Ein weitläufiger Joshua-Tree-Wald bedeckt eine Giebelfläche (entlang der Cima Road). In der Ferne tauchen steil abfallende und gefaltete Sedimentgesteine (hauptsächlich Kalkstein und Dolomit) des späten Proterozoikums und Paläozoikums im gesamten Meskalbereich auf.

Im Gegensatz zu anderen Gesteinsarten neigen Karbonatgesteine dazu, unter trockenen Klimabedingungen ziemlich erosionsbeständig zu sein. Die alten Karbonatgesteine in der Mojave-Region sind typischerweise sowohl dicht als auch spröde und neigen dazu, an der Oberfläche stark gebrochen zu sein. In der Tiefe neigen Karbonatbrüche dazu, im Laufe der Zeit zu heilen, da das Gestein allmählich unter extremem Druck fließt und Calcit und andere Mineralien im Laufe der Zeit in Spalten ausfallen. Im gesamten Südwesten der Wüste, Tiefe Schluchten, die in Karbonatgestein gehauen sind, zeigen Collapse Breccia, Dies sind massive Oberflächenablagerungen, die aus gebrochenen Fragmenten von Kalkstein und Doloston bestehen, die fest in einer Karbonatmatrix zementiert sind.

Eine kleine Höhle tritt in brekziierten Karbonatgesteinen auf, die entlang einer unbenannten Wäsche aus den westlichen Providence Mountains (8 Meilen direkt östlich von Kelso Depot) austreten. „Collapse Breccias“ wie diese sind in der Bonanza King Formation weit verbreitet. Diese Formation ist fast 300 Meter dick und besteht aus Algenkalk und Dolomit aus dem mittleren Kambrium (etwa 550 Millionen Jahre). Das Alter des „Zusammenbruchs“ ist ungelöst, kann aber tatsächlich ein aktiver physikalisch-chemischer Prozess sein, der große Carbonateinheiten in der Wüstenoberflächenumgebung beeinflusst. Sie können aktiv sein „fließt“ Hang hinunter unter der Schwerkraft. Diese Brekzie ist wahrscheinlich eine Erdrutschlagerstätte aus dem frühen Quartär, die durch Grundwasserwechselwirkung mit dem Karbonatgestein rekonsolidiert (zementiert) wurde.

Karbonatgesteine lösen sich in Süßwasser auf, wobei Calcit löslicher ist als Dolomit. Bei jedem Niederschlagsereignis lösen sich Spuren von Carbonatmaterial auf und wandern mit fließendem Wasser ab. Die Auflösung erfolgt entlang von Brüchen im Untergrund, die Kavernen erzeugen. Wenn Wasser an der Oberfläche verdunstet, fällt Calcit wieder aus und zementiert Sedimente auf Schwemmfächern, um eine dauerhafte Kalkkruste (Caliche genannt) zu bilden. Calcit ist ein Hauptbestandteil von Playa Schlammablagerungen. Sorten von Süßwasserkalkablagerungen namens Tuff und Travertin bilden sich um Quellen und in ehemaligen wellenbeeinflussten Seeuferzonen. In Höhlen werden Travertinablagerungen Speläotheme genannt (zu denen Stalagmiten, Stalaktiten, Säulen, Flusssteine und andere Merkmale gehören).

Mitchell Caverns in der Providence Mountains State Recreation Area wurde für kommerzielle Visitation entwickelt. Die Höhle entstand aus Kalkstein des späten Paläozoikums (Bird Springs Formation aus Pennsylvania und Perm). Die Höhle entstand vor langer Zeit, als das Grundgestein ständig dem Grundwasser ausgesetzt war, wodurch sich der Kalkstein auflösen konnte. Heute ist die Höhle hoch und trocken; es ist mehr als 500 Meter über dem Talboden und eine konstante Versorgung mit Grundwasser.

Travertinteppiche, Flowstone und andere Speläotheme bilden sich allmählich dort, wo Grundwasser in die Höhle eindringt und verdunstet, wobei Calciumcarbonat zurückbleibt. Merkmale wie dieses brauchten wahrscheinlich viele tausend Jahre, um sich zu bilden. Nur ein kleiner Prozentsatz der Speläotheme in den Höhlen bildet sich aktiv.

In der Mojave-Region bestehen alluviale Ablagerungen, die aus Gebieten mit Karbonatgestein stammen, in der Regel aus blockigen, ungleichmäßig sortierten Sedimenten. In vielen Gebieten treten im Grundgestein zwischeneinander liegende Chert- und Metasandsteinschichten auf. Diese silikatischeren Materialien neigen dazu, sowohl gegen mechanische als auch gegen chemische Witterungskräfte widerstandsfähiger zu sein, und als Ergebnis, Schwemmlandoberflächen und Sedimente abwärts von Karbonatgesteinsquellengebieten neigen dazu, in diesen zugehörigen silikatischen Materialien angereichert zu sein. Karbonatberge sind ausnahmslos die höchsten und steilsten. Diese Gebiete sind anfällig für stärkere Hochwasserkräfte, größere Schluchten, mehr Niederschlag, gröbere Ventilatoren, steilere Ventilatoren und Hense, ein höheres Risiko für Murgangsaktivitäten.