Antiklinen

In der Strukturgeologie ist eine Antiklinale eine nach oben gewölbte Faltung, in deren Kern sich die ältesten Schichten befinden. Der Begriff ist nicht zu verwechseln mit Antiklinale, die eine rein beschreibende Bezeichnung für jede nach oben gewölbte Falte ist.

Auf einer geologischen Karte sind Antiklinalen in der Regel an einer Abfolge von Gesteinsschichten zu erkennen, die zum Zentrum der Falte hin immer älter werden, da der angehobene Kern der Falte gegenüber den topographisch niedrigeren Flanken bevorzugt auf ein tieferes stratigraphisches Niveau erodiert wird. Die Schichten neigen sich vom Zentrum oder Kamm der Falte weg.

Wenn eine Antiklinale einfällt (d.h. zur Erdoberfläche geneigt ist), bilden die Oberflächenschichten Vs, die in die Richtung des Einfalls zeigen. Antiklinalen werden oft von Synklinen flankiert, obwohl Verwerfungen die Beziehung zwischen den beiden verkomplizieren und verschleiern können. Falten bilden sich oft während der Deformation der Kruste als Ergebnis der Verkürzung, die mit der orogenen Gebirgsbildung einhergeht. In vielen Fällen werden Antiklinalen durch die Bewegung auf nicht-planaren Verwerfungen während der Verkürzung und Ausdehnung gebildet, wie z.B. Rampen-Antiklinalen und Rollover-Antiklinalen.

Terminologie

Jede Falte, deren Form nach oben konvex ist, ist eine Antiform. Antiformen, die von ihrem Kern nach außen hin immer jüngeres Gestein enthalten, sind Antiklinalen.

Eine Antiklinale oder Antiform hat einen Scheitelpunkt, der der höchste Punkt einer bestimmten Schicht entlang der Oberseite der Falte ist. Ein Scharnier in einer Antiklinale ist der Ort der maximalen Krümmung oder Biegung in einer bestimmten Schicht in der Falte. Eine Achse ist eine imaginäre Linie, die die Scharniere in den verschiedenen Schichten in einem zweidimensionalen Querschnitt durch die Antiklinale verbindet. Das Verbinden der Scharniere oder der Punkte maximaler Krümmung in den verschiedenen Schichten in drei Dimensionen ergibt eine axiale Ebene oder axiale Fläche. Bei einer symmetrischen Antiklinale fällt eine Oberflächenspur der axialen Ebene mit dem Scheitelpunkt zusammen. Bei einer asymmetrischen Antiklinale wird die Oberflächenspur der axialen Ebene oder Achse vom Scheitelpunkt in Richtung der steileren Flanke der Falte versetzt sein. Eine umgekehrte Antiklinale ist eine asymmetrische Antiklinale mit einer Flanke oder einem Schenkel, der über die Senkrechte hinaus gekippt wurde, so dass die Schichten in diesem Schenkel auf dem Kopf stehen.

Eine Struktur, die in alle Richtungen eintaucht, um eine kreisförmige oder längliche Struktur zu bilden, ist eine Kuppel. Dome entstehen im Allgemeinen durch ein einziges Hauptdeformationsereignis oder durch Diapirismus von darunter liegenden magmatischen Intrusionen oder durch die Bewegung von aufwärts beweglichem, mechanisch duktilem Material wie Steinsalz (Salzdom) und Schiefer (Schieferdiapir). Die Richat-Struktur der Sahara wird als ein durch Erosion freigelegter Dom angesehen.

Eine Antiklinale, die an beiden Enden eintaucht, wird als doppelt eintauchende Antiklinale bezeichnet und kann durch mehrfache Verformungen oder Überlagerung von zwei Faltenreihen entstehen oder mit der Geometrie der darunter liegenden Ablösungsverwerfung und dem unterschiedlichen Ausmaß der Verschiebung entlang der Oberfläche dieser Ablösungsverwerfung zusammenhängen. Der höchste Punkt einer doppelt abfallenden Antiklinale (oder jeder anderen geologischen Struktur) wird als „Kulmination“ bezeichnet.

Eine langgestreckte Kuppel, die sich bei der Ablagerung von Sedimenten entwickelt hat, wird als Periklinale bezeichnet.

Ein Antiklinorium ist eine Reihe von Antiklinalfalten auf einer regional begrenzten Antiklinale. Beispiele sind das spätjurassische bis frühkreidezeitliche Purcell-Antiklinorium in British Columbia und das Blue Ridge-Antiklinorium von Nord-Virginia und Maryland in den Appalachen oder das Nittany Valley in Zentral-Pennsylvania.

Wirtschaftliche Bedeutung

Doppelgängige oder verkrümmte Antiklinalen, Kulminationen und strukturelle Dome sind bevorzugte Orte für Erdöl- und Erdgasbohrungen; die geringe Dichte des Erdöls bewirkt, dass es schwimmend nach oben zu den höchsten Teilen der Falte wandert, bis es durch eine Barriere mit geringer Durchlässigkeit wie eine undurchlässige Schicht oder eine Verwerfungszone gestoppt wird. Beispiele für gering durchlässige Dichtungen, die die Kohlenwasserstoffe, Öl und Gas, im Boden halten, sind Schiefer, Kalkstein, Sandstein und sogar Salzstöcke. Die tatsächliche Art der Schicht spielt keine Rolle, solange sie eine geringe Durchlässigkeit aufweist.

Periklinen sind wichtige Brennpunkte für die Ansammlung heißer, metallhaltiger Formationssolen, die unter anderem Manto-Erzlagerstätten, Blei-Zink-Lagerstätten vom irischen Typ und Uranlagerstätten bilden können.

Kulminationen in gefalteten Schichten, die von Scheren und Verwerfungen geschnitten werden, sind bevorzugte Orte für die Ablagerung von sattelartigen Goldlagerstätten.

Synklinen

In der Strukturgeologie ist eine Synklinale eine Falte mit jüngeren Schichten, die näher am Zentrum der Struktur liegen. Ein Synklinorium (Plural Synklinorien oder Synklinorien) ist eine große Synklinale mit übereinanderliegenden kleineren Falten. Synklinen sind typischerweise eine nach unten gerichtete Faltung, die als synformale Synklinale (d.h. ein Trog) bezeichnet wird; aber Synklinen, die nach oben zeigen, können gefunden werden, wenn Schichten gekippt und gefaltet worden sind (eine antiformale Synklinale).

Charakteristika

Auf einer geologischen Karte erkennt man Synklinen an einer Abfolge von Gesteinsschichten, die zunehmend jünger werden, gefolgt von der jüngsten Schicht im Zentrum oder Scharnier der Falte und einer umgekehrten Abfolge der gleichen Gesteinsschichten auf der gegenüberliegenden Seite des Scharniers. Wenn das Faltenmuster kreisförmig oder länglich kreisförmig ist, handelt es sich bei der Struktur um ein Becken. Falten bilden sich typischerweise während der Krustendeformation als Ergebnis der Kompression, die mit der orogenen Gebirgsbildung einhergeht.

Nennenswerte Beispiele

• Powder River Basin, Wyoming, USA.
• Sideling Hill Roadcut entlang der Interstate 68 im westlichen Maryland, USA, wo die Rockwell Formation und der darüber liegende Purslane Sandstein aufgeschlossen sind.
• Westlicher Lake Superior, der ein Becken einnimmt, das durch das Midcontinent Rift System entstanden ist
• Saou, eine Gemeinde im Departement Drôme im Südosten Frankreichs
• Die Catlins, ein Gebiet in der südöstlichen Ecke der Südinsel Neuseelands

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