Yakima Fold Belt

Der Yakima Fold Belt im südlichen zentralen Teil des US-Bundesstaates Washington in den Counties Yakima, Kittitas, Klickitat, Benton und Grant, auch Yakima fold-and-thrust belt genannt (dt. etwa Yakima Falten-Überschiebungs-Gürtel), ist ein Gebiet topographischer Faltungen, das durch tektonische Kompression emporgehoben wurde. Es handelt sich um die etwa 14.000 km² große strukturell-tektonische Subprovinz des westlichen Columbia Plateau,[1][2][3] welche das Ergebnis einer komplexen und noch wenig verstandenen regionalen Tektonik sind. Die Faltungen sind mit geologischen Verwerfungen verbunden, deren seismisches Risiko für die nuklearen Einrichtungen am Hanford Nuclear Complex (unmittelbar nordwestlich der Tri-Cities) und die Staudämme am Columbia und Snake River von besonderem Interesse ist.[4]

Geographie
Reliefkarte mit den Gebirgszügen des Yakima Fold Belt im südlich-zentralen Washington, hauptsächlich zwischen der Interstate 90 (rote Linie) und dem Columbia River (unten). Das rote Quadrat im Zentrum ist die Stadt Yakima, das rote Rechteck rechts unten die Tri-Cities, die roten kreise sind verschiedene Städte, die Dreiecke sind die Vulkane Mount Rainier, Mount Saint Helens und Mount Adams in der Kaskadenkette im südlichen Washington. Die violette Strichlinie markiert die ungefähre Lage des Olympic-Wallowa-Lineament (OWL), die den Columbia River an der Wallula Gap kreuzt (unten rechts). Die orange Strichlinie stellt die ungefähre Lage der Grenze des nordamerikanischen Kratons (Laurentia) dar. Die relativ ebene Oberfläche der zentralen und östlichen Gebiete gehen auf die Auffüllung durch vulkanische Flüsse des Columbia-Plateaubasalts zurück.

Die topografische Verschiedenheit des Yakima Fold Belt (siehe Reliefkarte) rührt aus ihrer Entstehung aus einer Lage eines Lavaflusses und den sedimentären Ablagerungen, welche die Unebenheiten im Allgemeinen ausfüllten und die Oberfläche eines großen Teils des Columbia-Einzugsgebietes einebneten. Die Ausdehnung dieser Lavaflüsse wurde im Westen und Norden durch die aufsteigenden Cascade Mountains und die Wenatchee Mountains begrenzt. Die Lavaflüsse erstrecken sich im Osten weit über das dargestellte Gebiet hinaus, der Yakima Fold Belt nicht. Die nördlichste hier dargestellte Falte[5] (die Frenchman Hills) endet am Potholes Reservoir, eine weitere (die Saddle Mountains) enden gerade südlich davon nahe der Kleinstadt Othello (roter Kreis). Südlich der Tri-Cities erstreckt sich der Wall der Horse Heaven Hills eine kurze Strecke jenseits des Columbia River. Die Enden dieser Bergketten markieren die Grenze eines Blocks der kontinentalen Kruste (Teil des nordamerikanischen Kraton, dargestellt durch die gebrochene orange Linie), welche dem tektonischen Druck, der die Ketten formte, standhielt.

Die südlichste Kette des Yakima Fold Belt sind die Columbia Hills an der Nordseite des Columbia River. Das Faltungsmuster setzt sich mit der Dalles-Umatilla-Synklinale gleich südlich des Columbia River und weiter nach Oregon hinein mit der Blue-Mountains-Antiklinale fort, welche ungefähr parallel zum Klamath-Blue Mountain-Lineament verläuft, welche die südöstliche Grenze von Siletzia (siehe geologische Karte unten) markiert.

Der Yakima Fold Belt liegt auch am Olympic-Wallowa-Lineament (OWL), einer breiten Zone linear verlaufender topografischer Besonderheiten (gebrochene gelbe Linie) von der Olympic Peninsula im nordwestlichen Washington bis zu den Wallowa Mountains im nordöstlichen Oregon; die Orientierung und räumliche Ausdehnung einiger der Falten des Belts sind davon beeinflusst.

Geologie
Yakima Fold Belt (dünne violette Linien mit schwarzen Rauten) im Kontext der wichtigsten regionalen geologischen Strukturen. Die Ausdehnung des Columbia River Basalts ist in hellgrün. Die dickste violette Linie ist die OWL, die dickste orange Linie korrespondiert mit der Grenze des Kraton in der Reliefkarte oben. Das Klamath-Blue Mountain-Lineament (KBML, ungefähre Lage, erstreckt sich bis zur Küste) ist die südliche Grenze des marinen Basalts von Siletzia. BFZ, EDFZ und MFZ sind die Brothers-, die Eugene-Denio- bzw. die McLaughlin-Falten-Zone.

Der zentrale Teil des Olympic-Wallowa-Lineaments, Cle Elum-Wallula-Deformationszone (CLEW) genannt,[6]:248 besteht aus einer Serie von generell ostwärts verlaufenden eng beieinander liegenden asymmetrischen antiklinalen Bergketten und breiten synklinalen Tälern, die im Miozän durch die Lavaflüsse der Columbia River Basalt Group und durch Sedimente geformt wurden.[6][2] In den meisten Teilen des Belts haben die Falten eine nordwärts ausgerichtete Vergenz (die südwärts gerichtete Vergenz der Columbia Hills ist eine Ausnahme) mit typischerweise durch schuppenförmige Überschiebungen gestörten steilen Faltenschenkeln.[2][7]:9 Die Länge der Falten reicht von einem bis zu hundert Kilometern mit Wellenlängen (zwischen den Falten) von einigen wenigen bis zu zwanzig Kilometern.[3]:91

Ein Graben liegt nahezu unter dem gesamten Yakima Fold Belt und wurde seit dem Eozän subduziert; er sinkt immer noch mit einer geringen Rate weiter in die Tiefe.[3]:95

Eine Untersuchung von 2011 erbrachte aeromagnetische, gravitätische und paläoseismologische Beweise für die Verknüpfung des Yakima Fold Belt mit den aktiven Puget-Sound-Verwerfungen.[8]

Geodäsie

Geodätische Studien über die Oregon-Rotation zeigen, dass Oregon um einen Punkt etwas südlich von Lewiston (Idaho) rotiert und dabei den Yakima Fold Belt im Mittel um etwa drei Millimeter pro Jahr und die Pazifikküste von Washington um etwa sieben Millimeter pro Jahr zusammenschiebt.[9]

Untersuchungen zur Bewegung des Yakima Fold Belt wurden zur Bewertung der seismischen Gefährdungen für die Hanford Site unternommen.[10]

Siehe auch

Quellen
  • W. Barrash, J. Bond, R. Venkatakrishnan: Structural evolution of the Columbia Plateau in Washington and Oregon. In: American Journal of Science. 283. Jahrgang, Nr. 9, November 1983, S. 897–935, doi:10.2475/ajs.283.9.897 (englisch).
  • Kevin R. Pogue: Volcanoes to Vineyards: Geologic Field Trips Through the Dynamic Landscape of the Pacific Northwest. Hrsg.: Jim E. O’Connor, Rebecca J. Dorsey & Ian Madin (= Geological Society of America Field Guide. Band 15). Geological Society of America, 2009, ISBN 978-0-8137-0015-1, Folds, floods and fine wine: Geologic influences on the terroir of the Columbia Basin (englisch, google.com).
  • Thomas R. Watters: Volcanism and Tectonism in the Columbia River Flood-Basalt Province. Hrsg.: S.P. Reidel & P.R. Hooper. Special Paper 239. Geological Society of America, 1989, Periodically spaced anticlines of the Columbia Plateau, S. 283–292, doi:10.1130/SPE239-p283 (englisch).
  • Robert D. Bentley, Newell P. Campbell, John E. Powell: Geologic maps of part of the Yakima fold belt, northeastern Yakima County, Washington. Open File Report 93-3. Washington State Department of Natural Resources, Division of Geology and Earth Resources, August 1993, S. 13 pages text, 5 plates, scale 1:31,680 (englisch, wa.gov [PDF]).
  • Stephen Christopher Kuehn: The Olympic-Wallowa Lineament, Hite Fault System, and Columbia River Basalt Group Stratigraphy in northeast Umatilla County, Oregon (= M.S. Geology). Washington State University Dept. of Geology, Mai 1995, 1—Introduction | Geologic Setting and Previous Work (englisch, concord.edu).
  • David K. Norman, Alan J. Busacca, Ron Teissere: Geology of the Yakima Valley wine country — a geologic field trip guide from Stevenson to Zillah, Washington. Washington State Department of Natural Resources, Division of Geology and Earth Resources, Juni 2004, abgerufen am 22. August 2018 (englisch).
  • Kristen Straub, Paul Link: Columbia River Basalt Province Unit. In: Digital Atlas of Idaho: Digital Geology of Idaho. Idaho State University, Dept. of Geosciences, April 2007; (englisch). — enthält interaktives Material

Einzelnachweise
  1. Elizabeth A. Barnett, Brian L. Sherrod, Robert Norris, Douglas Gibbons: Paleoseismology of a newly discovered scarp in the Yakima fold-and-thrust belt, Kittitas County, Washington. In: United States Geological Survey. Scientific Investigations Map 3212. Jahrgang, 2013 (englisch, usgs.gov).
  2. D.J., compiler Lidke: Fault number 562b, Saddle Mountains structures, folds and other faults of the Saddle Mountains. In: Quaternary fault and fold database of the United States: U.S. Geological Survey website. United States Geological Survey, 2002, abgerufen am 19. August 2014 (englisch).
  3. Stephen P. Reidel, Barton S. Martin, Heather L. Petcovic: The Columbia River flood basalts and the Yakima fold belt - Western Cordillera and Adjacent Areas. Hrsg.: Terry W. Swanson (= Geological Society of America Field Guide. Band 4). Geological Society of America, 2003, ISBN 978-0-8137-0004-5, S. 91 (englisch, google.com).
  4. Thomas L. Pratt: Large-scale splay faults on a strike-slip fault system: The Yakima Folds, Washington State. In: Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 13. Jahrgang, November 2012, doi:10.1029/2012GC004405 (englisch).
  5. Einige Forscher schließen auch Strukturen nördlich davon in den Belt ein.
  6. Stephen P. Reidel, Karl R. Fecht, Michael C. Hagood, Terry L. Tolan: Volcanism and Tectonism in the Columbia River Flood-Basalt Province. Hrsg.: S.P. Reidel, P.R. Hooper. Special Paper 239. Geological Society of America, 1989, ISBN 978-0-8137-2239-9, The Geologic Evolution of the Central Columbia Plateau, S. 247–264, doi:10.1130/SPE239-p247 (englisch, google.com): „The central part of ... [the] Olympic-Wallowa Lineament (OWL) passes through the central Yakima fold belt. This segment of the OWL is referred to as the Cle Elum-Wallula deformed zone (CLEW) …“
  7. Stephen P. Reidel: Northwest Geological Society Field Trips in Pacific Northwest Geology: The Geologic Development of the Pasco Basin, South-Central Washington. Northwest Geological Society, 2004 (englisch, nwgs.org (Memento des Originals vom 6. Oktober 2014 im Internet Archive) [abgerufen am 21. August 2014]).
  8. Richard J. Blakely, Brian L. Sherrod, Craig S. Weaver, Ray E. Wells, Alan C. Rohay, Elizabeth A. Barnett, Nichole E. Knepprath: Connecting the Yakima fold and thrust belt to active faults in the Puget Lowland, Washington. In: Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 116. Jahrgang, B7, 28. Juli 2011, doi:10.1029/2010JB008091 (englisch).
  9. Ray E. Wells, Richard J. Blakely, Brian L. Sherrod, Craig S. Weaver: American Geophysical Union, Fall Meeting. American Geophysical Union, 2009, abstract S41F-01, The Yakima Fold and Thrust Belt - a paradigm for active shortening in the Columbia embayment from Pasco to the Pacific Ocean (englisch): „… folding in the embayment is driven by the clockwise rotation of Oregon about a pole near the OR-WA-ID border, compressing Washington against slow-moving Canada. The folds fan westward from this pole of rotation, and shortening increases to the west to about 7.1 mm/yr between Astoria and Penticton, BC. Shortening across the YFB is about 3 mm/yr and decreases eastward to the Idaho border.“
  10. George V. Last, Kelsey Winsor, Stephen D. Unwin: A Summary of Information on the Behavior of the Yakima Fold Belt as a Structural Entity — Topical Report. PNNL-17471 830403000. United States Department of Energy, Pacific Northwest National Laboratory, 1. August 2012 (englisch).

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