6. Het mozaïek van micro-platen in de Alpen


Hoe is de bijzondere configuratie van microplaten ontstaan die je in de Alpen aantreft? Daarover gaat dit hoofdstuk.

Eerst een luchtfoto van de huidge situatie in dit gebied, daaronder de topografische kaart van de Alpen en Italië.


Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.1. Het besneeuwde gebied geeft de contouren aan van de Alpen en de Jura (de sikkelvorm aan de linker bovenkant van het besneeuwde gebied). Deze gebergten vormen geologisch gezien een geheel, omdat het ontstaan van de Jura een direct gevolg is van het oprijzen van de Alpen. 

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.2. De Italiaanse Appenijnen en de Dinarische Alpen (rechts) staan haaks op de Alpen. De Po vlakte zit tussen de Alpen en de Appenijnen ingeklemd. De bergketens van de 1000 km lange Alpen krullen in het zuidwesten om de Po vlakte heen. In het noordwesten ligt het Juragebergte, als een soort wormvormig aanhangsel, tegen de Alpen aan. Links bovenin zie je het zuidelijk uiteinde van de Vogezen en het Zwarte Woud (rechts), met daartussen de Rijnslenk. Wat is de verklaring voor het ontstaan van deze bijzondere topografische configuratie?

 

De volgende figuur laat zien, hoe de geologische opbouw van de Alpen er uit ziet.


Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.3. Geologische kaart van de Alpen.


We kunnen de volgende geotektonische eenheden onderscheiden:

Het Zuid Alpien(flets geel), dat in het oosten overgaat in de Dolomieten;
het Oost Alpien (donker geel) in het noord oosten;
het Dinarisch blok (licht bruin) in het zuidoosten;
de Italiaanse plaat (licht blauw) in het zuidwesten.

In de onderstaande figuur zijn deze geotektonische eenheden zwart omlijnd, zodat hun bijzondere configuratie goed uitkomt.

De lichtpaarse geotektonische eenheid, die in de figuur als Penninikum wordt aangeduid, vormt het restant van de Briancon hoogte. Deze micro-plaat scheidde vanaf het Trias tot aan het Krijt de Wallis trog van het Piedmont bekken (zie hoofdstuk 5).

Je kunt zien, dat het Penninikum = Briancon hoogte onder het Oost Alpien  verder doorloopt. Dit betekent dat het Oost Alpien over de Briancon hoogte is geschoven.


Het gebied binnen de gestippelde lijnen hoorde oorspronkelijk ook tot het Oost Alpien. De gesteenten van deze micro-plaat zijn hier echter door erosie vrijwel volledig verdwenen. Slechts twee stukken zijn bewaard gebleven: het Dent Blanche dekblad en het Sesia dekblad (zie figuur 6.4 en 6.5).

De twee zwarte pijlen in figuur 6.4 geven aan, dat hier de Oost Alpiene microplaat in twee stukken is gebroken, waarna het westelijke stuk naar het zuidwesten is gekanteld en het oostelijk deel naar het noordoosten is verschoven.


Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.4. Het mozaïek van micro-platen dat is ontstaan tijdens de Alpiene gebergtevorming.


Hoe verklaar je het ontstaan van dit mozaiëk van micro-platen? De standaard theorie van de platentektoniek staat op dit punt met lege handen: die heeft hier geen aparte uitleg voor.

Het ontstaan van dit mozaïek van micro-platen aan het eind van het Krijt blijkt het logisch resultaat van magmastormen die vanuit de Azoren/Canarische eilanden  hotspot/impact zich onder de continentale bovenkorst in noordoostelijke richting hebben verplaatst (vergelijk figuur 7.24). Om dat te laten zien is het handig om figuur 6.4. hieronder nog eens vereenvoudigd weer te gegeven:

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.5. Gestyleerde versie van het mozaïek van micro-platen in het Alpen gebied.



In onderstaande figuren wordt uitgelegd, hoe dit arrangement van microplaten is ontstaan als gevolg van de magma bewegingen vanuit de Azoren/Canarische eilanden hotspot/impact. De figuren laten zien, welke effecten deze magmastormen hadden op de ligging van de micro-platen die oorspronkelijke (d.w.z. vanaf eind Trias tot eind Krijt) aan de oostkant van Spanje en Frankrijk lagen.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

 

Figuur 6.6. Ligging van de micro-platen aan de zuidrand van het Europese continent vanaf het einde van het Trias tot aan het eind van het Krijt.

 

Bovenstaande figuur 6.6. toont de ligging van de microplaten aan het eind van het Krijt voor de oostkust van Spanje en de zuidkust van het huidige Frankrijk en Zwitserland. Het Oost Alpien, het Dinarisch blok, het Zuid Alpien en de Italiaanse plaat liggen op een zuidwest-noordoost lopende, licht gebogen lijn en vormen zo een ‘treintje’.

 

Figuur 6.7 hieronder maakt duidelijk wat er gebeurt als dit 'treintje' in beweging komt door de magmagolven vanuit de inslagevent ten westen van Afrika aan het eind van het Krijt (zie hoofdstuk 5). De bewegingsrichting is noordoostelijk, recht op de zuidrand van Europa af.


De eerste wagon (het Oost Alpien) loopt op de Europese continentrand vast. Daardoor ontspoort de tweede wagon, het Dinarisch blok. Deze micro-plaat wijkt in zuidoostelijke richting uit. Vervolgens wringt de derde wagon, het Zuid Alpien, zich tussen het Oost Alpien en het Dinarisch blok. Daarbij breekt het Zuid Alpien in twee stukken. Tenslotte komt de laatste wagon, Italië, haaks op de derde wagon, het Zuid Alpien, te staan.

 

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.7. De verklaring voor het ontstaan van het mozaïek van micro-platen in het Alpengebied.

Het linker plaatje geeft de paleogeografische situatie weer aan de zuidrand van het Europese continent aan het eind van het Krijt. Vergelijk figuur 6.6.

Fr = Frankrijk; Sp = Spanje.

Van links naar rechts geven de plaatjes weer wat er in het Tertiair gebeurt als Italië door magmagolven onder de continentale bovenkorst naar het noordoosten wordt gedreven.

Het 'treintje' van het Zuid Alpien, Dinarisch Blok en Oost Alpien loopt vast op de Europese continentrand en ontspoort. Het Oost Alpien wordt op de Europese continentrand geschoven; het Dinarisch blok komt daar haaks op te staan; het Zuid Alpien breekt in tweeën, terwijl Italië evenwijdig aan het Dinarisch blok komt te liggen.


Vergelijk het schetsje rechts in figuur 6.7. nog eens met de ligging van de geotektonische eenheden van de Alpen zoals in figuur 6.5. is afgebeeld. Dan blijkt dat het 'ontspoorde wagonnetjes' model een perfecte verklaring biedt voor de huidige configuratie van de micro-platen in de Alpen.

Onderstaande figuur geeft inzicht in het mechanisme van magmastromen onder de continentale bovenkorst waardoor de micro-platen werden verplaatst. Hoofdstuk 7 gaat hier dieper op in.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.8. De dwarsdoorsnede van de aardkorst vanaf Noord Frankrijk via Zwitserland en Noord Italie naar de Middellandse Zee laat de effecten zien van de door impacts opgewekte magmastromen op de interne structuur van het inwendige van de aarde.

De horizontale blauwe zone tussen 0 en 100 km geeft aan, dat de continentale onderkorst van het oostelijk deel van Frankrijk en het westelijk deel van Zwitserland is losgeraakt van de continentale bovenkorst en in de asthenosfeer is gezakt. Dit wegzakken gaat gepaard met opwellende stromen van mantelmateriaal (magma, gassen, vloeistoffen en half vloeibaar gesteente) onder de continentale bovenkorst. Door de schuifkracht van deze stromen springen er micro-platen van de zuidrand van het Europese continent af, zoals afgebeeld in figuur 6.6. Kosmische inslagen aan het eind van het Trias fungeren bij deze tektonische processen als trigger.

A en B stellen gedelamineerde en in de asthenosfeer afgezonken onderkorst voor van de Briancon hoogte (A) en het Zuid Alpien + het Dinarisch blok (B). Zie ook de dwarsdoorsnede bij figuur 5.4.

Bij C gaat het om opwellend magma, vloeistoffen, gassen en half vloeibaar gesteente uit de asthenosfeer. Deze opwelling is een tegenstroom die wordt opgewekt door de afzinking van de continentale onderkorst van het Zuid Alpien + het Dinarisch blok (B) in de asthenosfeer.

De zwarte pijl duidt tongen van zijwaarts stromend magma, vloeistoffen en gassen aan, die in het Tertiair, via magma surge channels, westwaarts tussen de continentale bovenkorst en de gedelamineerde continentale onderkorst (A) zijn gedrongen. Het zijn deze zijwaartse stromen van gas, magma en vloeistoffen onder de continentale bovenkorst geweest die de micro-platen van het Oost Alpien, de Briancon hoogte en het Zuid Alpien, als kruiende ijsschotsen, tegen en over de continentale bovenkorst van de Europese continentrand stuwden. Impacts aan het eind van het Krijt waren de aanjagers van deze magmabewegingen.

 

De volgende figuur laat zien, welke escape beweging het Dinarisch Blok en het Zuid Alpien hebben gemaakt toen deze micro-platen door de Italiaanse micro-plaat tegen de Europese continentrand werden geduwd.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.9. Op deze geologische kaart van de Alpen stelt de lichtblauwe en donker blauwe rechthoek rechtsboven het Oost Alpien voor. Het Zuid Alpien is bruin gekleurd. Deze micro-plaat is in het midden gebroken. Het rechter, meer noordelijk gelegen deel van het Zuid Alpien vormt de Dolomieten. De twee onderste pijlen geven de draaibeweging van het Dinarisch blok (leger groen) langs de zuidrand van de Dolomieten naar het zuidoosten weer. De bovenste twee pijlen brengen in beeld hoe, als gevolg van de draaibeweging van het Dinarisch blok, het westelijk deel van de Dolomieten 70 km naar het noorden is geschoven, terwijl het oostelijk deel gelijktijdig in de noord zuid richting in elkaar gedrukt en in de oost west richting uit elkaar getrokken werd.

 

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.10. Breuklijnen in het Zuid Alpien en in het bijzonder het oostelijk deel ervan, de Dolomieten. De breuken aan de westkant van de Dolomieten hebben een noord zuid richting, die in het oosten verlopen van west naar oost. Dit patroon wordt verklaard door het naar het zuidoosten wegdraaien van het Dinarisch blok.

 

In figuur 6.10. is het Zuid Alpien afgebeeld. Het oostelijk deel van deze micro-plaat, de Dolomieten, is van het westelijk deel van het Zuid Alpien afgebroken, gekanteld en, met de wijzers van de klok mee, tegen het Oost Alpien geschoven. Voor de gevestigde wetenschap is deze draaibeweging van het Zuid Alpien een raadsel ('enigmatic'). Ze heeft er geen verklaring voor (S.Siegemund e.a., Tectonic Aspects of the Alpine-Dinaride-Carpathian System, Geological Society Special Publication 298, 2008, p.227). Het 'ontspoorde wagonnetjes' model laat zien, dat deze kanteling van 20 booggraden zich heeft voorgedaan toen het Dinarisch blok in zuidoostelijke richting wegdraaide. Bij deze ontsnappingsmanouevre fungeerde de Dolomieten als draaischijf. 
 

Tijdens deze escapebeweging van het Dinarisch blok stonden de Dolomieten bloot aan enorme duw en trekkrachten. Als gevolg daarvan is dit gebied van alle kanten doortrokken met breuken. Dat zijn de onderbroken, gestippelde en gestreepte lijnen die je overal in de figuur ziet. Langs deze breuken is de westelijke kant van de Dolomieten in de noord zuid richting uit elkaar getrokken en 70 km naar het noorden verplaatst, terwijl de oostelijke kant in elkaar is gedrukt en gelijktijdig in de oost west richting uit elkaar is getrokken. 

Ook blijkt, dat tijdens dit tektonisch geweld langs de noordelijke grenzen van het Zuid Alpien er op veel plaatsen geweldige lava uitvloeiingen hebben plaatsgevonden. Die worden in figuur 6.10. door de zwarte gebieden aangegeven. De meest linker lava uitvloeiing vormt de Ivrea zone. In het volgende hoofdstuk wordt op het ontstaan en de betekenis van dit bijzondere gebied ingegaan.

De lava's laten net als de breuklijnen, zien, hoe het Zuid Alpien en vooral de Dolomieten in de mangel is genomen en vervormd, toen het Dinarisch blok naar het zuidoosten wegdraaide.

Er is nog een derde geologisch gegeven dat het 'ontspoorde wagonnetjes' model, zoals in figuur 6.7. gevisualiseerd, ondersteunt. Het gaat dan om het spreidingspatroon van hogedruk mineralen in de Alpen, dat in onderstaande figuur in beeld wordt gebracht.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.11. De violet gekleurde, banaanvormige zone met open balletjes geeft het gebied aan, waarin glaucofaan mineralen voorkomen. Die zijn gevormd onder een druk die tegenwoordig heerst op een diepte van 40 tot 60 km in de aarde. In de violet gekleurde zone met zwarte stippen (met daarin de getallen 50 en 70), die oostelijk ligt van de strook met glaucofaan mineralen, komen mineralen als epidoot en eclogiet voor. Die ontstaan onder een druk die tegenwoordig voorkomt op een diepte van 60 tot 100 kilometer in de aarde.

Dit specifieke spreidingspatroon van hogedrukmineralen is ontstaan, toen de Briancon hoogte door de naar het westen wegdraaiende Italiaanse microplaat - zie figuur 6.12. - met grote kracht in de Europese continentrand wordt gespietst.

Door deze 'klap' vormen zich niet alleen de genoemde hogedrukmineralen, ook wordt de Europese continentale bovenkorst tot ver landinwaarts ingedeukt en verwrongen. Als gevolg daarvan komt het Jura gebergte omhoog. Ook wordt de Bresse-Valence slenk, die oorspronkelijk in het verlengde lag van de Rijnslenk, maar liefst 100 km naar het westen verplaatst (zie ook figuren 17.4 en 17.5)!

 

De strekking van figuur 6.11. is, dat de hogedruk mineralen alleen daar voorkomen, waar de Italiaanse microplaat de aardkorst van de Briancon hoogte (in figuur 6.11. het violet gekleurde Penninikum) in de continentale korst van de Europese continentrand heeft gedrukt. Figuur 6.12. laat dit zien. Daarin wordt de draaibeweging die Italië, binnen het 'ontspoorde wagonnetjes' model van figuur 6.7. maakt, in beeld gebracht. Duidelijk is, dat door de rotatie van Italie, tegen de wijzers van de klok in, de Briancon hoogte in de continentale korst van Europa wordt gespietst (P.Vialon e.a., Indentation and rotation in the western Alpine arc, in: Alpine Tectonics, Geological Society Special Publication no 45, 1989, pp.329-338).

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.12. Draaibeweging die de Italiaanse micro-plaat, uitgaande van het 'ontspoorde wagonnetjes' model, in het Midden-Tertiair (Mioceen) heeft ondergaan. Deze draaibeweging verklaart de zones met hoge druk mineralen in de Alpen.

 

De gevestigde wetenschap geeft geen specifieke verklaring waarom de hogedruk mineralen alleen voorkomen in de banaanvormige zone ten westen van Turijn.

En de algemene verklaring die men aanrijkt voor de vorming van deze hogedruk mineralen is volstrekt ongeloofwaardig. Zo wordt gesteld, dat de aardplaten, waarin de hogedruk mineralen voorkomen, aan het begin van de Alpiene gebergtevorming 60 tot 100 km diep in de kelder van de aarde zijn weggedrukt. Op deze diepte vormden zich toen de hogedrukmineralen. Vervolgens werden deze stukken aardkorst weer opgestuwd, waarna ze uiteindelijk in de hoogste etages van het Alpengebouw terecht kwamen. 

Dit scenario is om drie redenen vergezocht. Allereerst, omdat continentale platen niet verondersteld worden in de aarde te verdwijnen; daar zijn ze te licht voor. Daarnaast is onduidelijk, hoe aardplaten vanaf een diepte van 60 tot 100 kilometer weer kunnen opstijgen, om daarna ook nog eens de hoogste bergen van de Alpen te vormen. Tenslotte zouden, bij langzame stijging, de hogedruk mineralen (epidoot, eclogiet), als gevolg van drukontlasting, van samenstelling veranderen, iets wat niet is gebeurd (www.ncgt.org vol 4 no2, pp.229-241). 

Alleen het scenario van krachtige, explosieve westwaartse horizontale druk van de roterende Italiaanse micro-plaat op de korst van de Briancon hoogte vormt een plausibele verklaring voor de aanwezigheid van de hogedruk mineralen.

De laatste figuur van dit hoofdstuk presenteert een vierde set geologische data. Het gaat om de lokaties rond de Middellandse Zee met drukspanning (blauwe strepen) en met rekspanning (rode strepen). Ook deze gegevens tonen de geldigheid van het 'ontspoorde wagonnetjes' model aan. We zien namelijk, dat het spreidingspatroon van lokaties met hoge drukspanning (met hoge concentraties blauwe strepen in de Frans-Zwitserse, Oostenrijkse en Dinarische Alpen) precies overeen komt met wat vanuit het 'ontspoorde wagonnetjes' model wordt voorspeld.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 6.13. Blauwe lijnen geven duwspanning (compressie) in de korst rond de Middellandse Zee weer, de rode lijnen stellen rekspanning voor. Duwspanning komt vooral voor in het gebied van de Pyreneeën, het grensgebied tussen Frankrijk en Italië, het grensgebied tussen de Dolomieten en de Dinarische Alpen en het grensgebied tussen de Dinarische Alpen en de Helliniden. De duwspanning in de laatste drie genoemde gebieden komt overeen met wat vanuit het 'ontspoorde wagonnetjes model' wordt voorspeld: de Italiaanse micro-plaat die in het Briancon hoogte wordt gespietst; het Dinarisch blok dat langs de Dolomieten naar het zuiden wegdraait en tegen de Helliniden wordt gedrukt.

 

Het volgend hoofdstuk gaat over de magmagolven die de microplaten in het tegenwoordige Alpengebied, als kruiend ijs, over elkaar heen hebben geschoven.