Plateau

Vormingsprocessen

Voor de vorming van een plateau is een van dezelfde drie soorten tektonische processen nodig die bergketens doen ontstaan – vulkanisme, korstverkorting (door het schuiven van een blok of plak korst over een ander of door het vouwen van lagen gesteente), en thermische uitzetting. De eenvoudigste hiervan is thermische uitzetting van de lithosfeer (of de vervanging van koude mantel-lithosfeer door hete asthenosfeer).

Wanneer de lithosfeer die aan een groot gebied ten grondslag ligt, snel wordt verhit – bijv, bijvoorbeeld door een opwelling van heet materiaal in de onderliggende asthenosfeer, veroorzaakt de opwarming en thermische expansie van de bovenliggende mantel een opwaartse verplaatsing van het bovenliggende oppervlak. Indien het opgeheven oppervlak oorspronkelijk laag was en geen opvallend reliëf vertoonde, zal het waarschijnlijk vrij vlak blijven wanneer het tot een vrij uniforme hoogte is opgeheven. De hoogvlakten van Oost-Afrika en Ethiopië zijn op die manier ontstaan. Net als in delen van Afrika kunnen dergelijke plateaus in verband worden gebracht met vulkanisme en met breukvalleien, maar deze kenmerken zijn niet universeel. Het grootste deel van het hoogplateau in Oost-Afrika waar het Victoriameer aan ligt, bevat geen vulkanisch gesteente en wordt alleen doorsneden door kleine breukvalleien.

Wanneer het opgeheven oppervlak zeer lang op een laag niveau heeft gelegen en bedekt was met resistent sedimentair gesteente, kan de vlakheid van het plateau bijzonder duidelijk zijn. Het gesteente dat aan het Colorado Plateau ten grondslag ligt heeft slechts een zeer lichte vervorming ondergaan sinds ongeveer 1,7 miljard jaar geleden tijdens het Precambrium (4,6 miljard tot 541 miljoen jaar geleden), en lagen zeer resistent kalksteen en zandsteen afgezet tijdens het Paleozoïcum (541 miljoen tot 252 miljoen jaar geleden) vormen op veel plaatsen het bovenvlak ervan. Door de opwarming van de onderliggende lithosfeer in het late Cenozoïcum (66 miljoen jaar geleden tot heden) steeg dat gebied tot zijn huidige hoogte, en deze erosiebestendige formaties uit het Paleozoïcum bepalen de oppervlakken die de opmerkelijk vlakke horizonten bij de Grand Canyon vormen.

De grote hoogten van sommige plateaus, zoals het Plateau van Tibet of de Altiplano, zijn het gevolg van een verkorting van het aardkorstoppervlak. De geologische structuur van dat soort plateaus is geheel anders dan die van bijvoorbeeld het Colorado Plateau. Door korstverkorting, waardoor de korst dikker wordt zoals hierboven beschreven, zijn hoge bergen ontstaan langs wat nu de randen van dergelijke plateaus zijn. In de meeste bergketens transporteren beken en rivieren geërodeerd materiaal van de bergen naar de aangrenzende vlakten. Wanneer echter de afwatering intern is en de beken en rivieren hun puin afzetten in de valleien tussen de bergen, kan zich een plateau vormen. De oppervlakte van zo’n plateau wordt bepaald door zeer vlakke, brede valleien, omgeven door geërodeerde heuvels en bergen. De gesteenten waaruit de bergen en de ondergrond van de valleien bestaan zijn vaak sterk vervormd, maar de jonge sedimenten die in de valleien zijn afgezet liggen meestal vlak. Die plateaus overleven de erosie over het algemeen alleen in droge klimaten waar de erosie traag verloopt. In veel gevallen worden de valleien, of bekkens, ingenomen door vlakke droge meerbeddingen (playas). Plateau’s die door korstverkorting zijn ontstaan, zijn dus eigenlijk bergketens die in hun eigen puin begraven liggen.

Een derde soort plateau kan zich vormen waar omvangrijke lavastromen (overstromingsbasalten of -vallen genoemd) en vulkanische as het bestaande terrein bedekken, zoals het Columbia Plateau in het noordwesten van de Verenigde Staten laat zien. Het vulkanisme in dergelijke situaties wordt meestal in verband gebracht met “hot spots”. De lava’s en de as worden over het algemeen over grote afstanden van hun bronnen meegevoerd, zodat de topografie niet wordt gedomineerd door vulkanen of vulkanische centra. De dikte van het vulkanisch gesteente kan tientallen tot zelfs honderden meters bedragen, en het bovenvlak van vloedbasalten is doorgaans zeer vlak, maar vaak met scherp ingesneden ravijnen en valleien.

De scheiding van plateaus in de bovengenoemde drie typen is niet altijd gemakkelijk, omdat twee of zelfs alle drie van de betrokken processen vaak gelijktijdig werkzaam zijn. Bijvoorbeeld, waar de bovenmantel bijzonder heet is, komt vulkanisme vaak voor. Het Ethiopisch Plateau, waarop Precambrische gesteenten voorkomen, staat hoog omdat de onderliggende lithosfeer verhit is, maar Cenozoïsche vulkanische gesteenten bedekken een groot deel van het plateau, vooral die gebieden die het vlakst zijn. Hoewel de schaal verschilt, zijn er actieve vulkanen en jonge lavas die enkele brede bekkens op het noordelijk deel van het Plateau van Tibet bedekken. Alle drie processen – thermische uitzetting, verkorting van het aardkorstoppervlak en vulkanisme – kunnen hebben bijgedragen tot de hoge, vlakke ligging van ten minste een deel van dat plateau.