Original paper
On the geomorphic stability of cratonic planation surfaces
Finkl, Charles W.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 26 Issue 2 (1982), p. 137 - 150
69 references
published: May 28, 1982
ArtNo. ESP022002602000, Price: 29.00 €
Abstract
In addition to short term, time-bound natural catastrophies such as earthquakes, volcanic eruptions, and landslides, there are also protracted unstable episodes in Earth history which interrupt stable systems that have been in a state of dynamic equilibrium for hundreds of millions of years. The cratonic regime of Fairbridge & Finkl (1980) recognizes long stable periods (109 yr), associated with biostatic conditions where intense deep chemical weathering prevails under moist tropical, subtropical and temperate forest vegetation, that are punctuated by comparatively short unstable rhexistatic phases (106 yr or less). At such times, lowering of regional ground water tables, brought about by pronounced falls in mean sea level, contributes to the loss of vegetation cover under ensuing semi-arid or strongly seasonal conditions which destabilize the landsurface. The newly exposed, saprolitic landsurface is then susceptible to accelerated erosional activity. The stripping of cratonic regoliths can assume catastrophic proportions and effectively lower shield surfaces by several metres in a few million years. In the long run, however, the lowering of cratonic surfaces is exceedingly slow.
Kurzfassung
Zusätzlich zu den kurzfristigen, zeitgebundenen Naturkatastrophen wie Erdbeben, Vulkanausbrüchen und Bergrutschen gibt es ausgedehntere instabile Episoden der Erdgeschichte, die stabile Systeme unterbrechen, welche für hunderte von Millionen Jahren in einem Status eines dynamischen Gleichgewichtes waren. Das kratonische Regime von Fairbridge & Finkl (1980) unterscheidet lange stabile Perioden (109 Jahre), die mit biostatischen Bedingungen verbunden sind, bei denen intensive chemische Verwitterung vorherrscht, von relativ kurzen, instabilen rhexistatischen Phasen (106 Jahre oder weniger). In solchen Zeiten trägt die Absenkung des Grundwasserspiegels - hervorgerufen durch einen deutlichen Abfall des Meeresspiegels - zu einer Verarmung der Vegetation bei unter zunehmend semiariden oder ausgeprägt saisonalen Konditionen, was die Landoberfläche labilisiert. Die erneut exponierte verwitterte Landoberfläche ist einer zunehmenden Abtragungsaktivität ausgesetzt. Die Abräumung des kratonischen Verwitterungsmantels kann katastrophale Ausmaße annehmen und die Schildoberfläche effektiv um mehrere Meter in wenigen Millionen Jahren erniedrigen. Auf Dauer gesehen verläuft die Erniedrigung der Oberfläche eines Kratons aber extrem langsam.
Résumé
En plus des catastrophes naturelles de courte durée et comme les tremblements de terre, les éruptions volcaniques et les glissements de terrain, il existe dans l’histoire de la terre de grandes périodes instables qui interrompent des systèmes stables restés en équilibre dynamique pendant des centaines de millions d’années. Le régime cratonique de Fairbridge & Finkl (1980) fait une distinction entre les longues périodes stables (109 années) liées à des conditions biostatiques pour lesquelles une altération chimique intense prédomine et les phases rhexistasiques instables et relativement courtes (106 années ou moins). Pendant de tels moments, l’abaissement de la nappe phréatique, déclenché par un net abaissement du niveau de la mer, contribue à un appauvrissement de la végétation dans des conditions de plus en plus semiarides ou des conditions saisonnières marquées, ce qui rend la surface terrestre labile. Cette surface altérée, à nouveau exposée est soumise à une croissante activité d’érosion. Le déblaiement du manteau altéré peut prendre des dimensions considérables et abaisser effectivement la surface d’un craton de plusieurs mètres en quelques millions d’années. Vu à long terme, l’abaissement de la surface d’un craton se déroule très lentement.
Keywords
earthquakes • volcanic eruptions • regoliths • cratonic • landsurface • vegetation • Earth history