Original paper
Karren features in island karst: Guam, Mariana Islands
Taboroši, Danko; Jenson, John W.; Mylroie, John E.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 48 Issue 3 (2004), p. 369 - 389
36 references
published: Sep 29, 2004
ArtNo. ESP022004803007, Price: 29.00 €
Abstract
Dissolutional sculpturing (karren) in island karst terrain is distinct from karren in inland continental settings, whether temperate or tropical. Reef, lagoonal and eolian limestones that form most young carbonate islands are eogenetic, meaning they have not undergone significant diagenesis and exhibit high primary porosity and extreme heterogeneity. These lithologic qualities, combined with other characteristics of island karst, including the effects of autogenic recharge, tropical climate, and the proximity of the ocean, result in the development of unique karren forms. Highly irregular, composite karren forms are dominant, while linear forms, especially hydrodynamically shaped features, are rare or absent. The most common karren type on Guam is an assemblage of densely packed solution pits, separated by jagged ridges and sharp tips. It dominates the surfaces of all young reef limestones and ranges in texture from extremely jagged coastal forms, to somewhat more subdued inland features. It covers large areas, forming karrenfelds of jagged pit and pinnacle topography. Lacking a unique and accurate geomorphic term, this karren assemblage exists in a variety of similar forms, and its development is poorly understood. We propose the term “eogenetic karren”, as it emphasizes the eogenetic nature of host limestone as the common factor controlling the development of variants of this karren type, while avoiding references to geographic settings or any of the poorly understood and variable genetic mechanisms. In addition to eogenetic karren, other forms of karren occur on carbonate islands but are limited to specific lithologic and environmental settings. Hydrodynamically-controlled features, dominant in interior continental settings of both classical temperate and tropical karsts, are nearly absent on Guam and similar islands, and form only locally in outcrops of dense, diagenetically mature, and recrystallized, limestones.
Kurzfassung
Karren im Karst von Inseln unterscheiden sich von Karrenbildungen in Karstgesteinen des kontinentalen Raums, unabhängig davon, ob gemäßigte oder tropische Klimabedingungen vorherrschen. Riffe, lagunäre und äolische Kalke, welche die meisten jungen Karbonatinseln aufbauen, sind eogenetisch, was bedeutet, dass sie keine bedeutende Diagenese erfahren haben und eine hohe Primärporosität sowie eine extreme Heterogenität aufweisen. Diese lithologischen Eigenschaften, in Verbindung mit anderen Kennzeichen des Inselkarstes einschließlich der Effekte der autigenen Grundwassererneuerung, des tropischen Klimas und der Nähe des Ozeans, bedingen die Entwicklung von einzigartigen Karrenformen. In hohem Grade uneinheitlich, überwiegend insgesamt die Mischkarrenformen, während lineare Formen, besonders die hydrodynamisch geformten Typen, selten sind oder völlig fehlen. Der am häufigsten auf Guam vertretene Karrentyp ist eine Ansammlung von dicht aneinander grenzenden Lösungsgruben, getrennt durch gezackte Kämme und scharfe Spitzen. Er beherrscht die Oberflächen aller jungen Riffkalke und erstreckt sich bezüglich der Textur von extrem gezackten Küstenformen bis hin zu mehr gedämpften Inlandformen. Er bedeckt große Gebiete und bildet Karrenfelder aus gezackten Gruben und Spitztürmen. Obwohl es keinen eindeutigen und genauen geomorphologischen Begriff hierfür gibt, kommt dieser Karrentypus in einer Vielzahl ähnlicher Formen vor und seine Entwicklung ist kaum erforscht. Wir schlagen den Begriff „eogenetische Karren (eogenetic karren)“ vor, weil er die eogenetische Natur der Wirts-Kalksteine als den gemeinsamen Faktor betont, welcher die Entwicklung der verschiedenen Karrentypen steuert, hingegen Hinweise auf die geographischen Bedingungen oder auf irgendwelche der kaum erforschten, unterschiedlichen Entstehungsmechanismen vermieden werden. Zusätzlich zu den eogenetischen Karren treten auf den Karbonatinseln weitere Karrenformen auf, welche aber auf spezifische Lithologie- und Umweltbedingungen beschränkt sind. Die hydrodynamisch gesteuerten Merkmale, vorherrschend in den binnenländisch-kontinentalen Bedingungen sowohl des klassischen gemäßigten als auch des tropischen Karstes, fehlen nahezu völlig auf Guam und ähnlichen Inseln und äußern sich nur örtlich im Aufschluss dichter, diagenetisch gereifter und rekristallisierter Kalksteine.
Résumé
Les surfaces calcaires creusées par dissolution (lapiez, karren) se développent différemment en milieu karstique insulaire et en terrain continental, tempéré ou tropical. Les calcaires éoliens, récifaux ou provenant des lagons et formant la plupart des jeunes îles carbonatées sont éogénétiques, ce qui signifie qu’ils n’ont pas échappé à une importante diagenèse et montrent une haute porosité primaire ainsi qu’une hétérogénéité extrême. Ces qualités lithologiques, combinées à d’autres caractéristiques du karst insulaire comprenant les effets de recharge autogénique, le climat tropical et la proximité de l’océan, nous offrent comme résultante un développement unique de formes de lapiez. Fortement irrégulières, les formes composites de lapiez sont dominantes, alors que les formes linéaires, et spécialement celles liées aux effets de l’abrasion hydrodynamique (due au ruissellement superficiel), sont rares ou absentes. Le type de lapiez le plus commun sur Guam est un assemblage montrant des groupes de trous de dissolution relativement denses, ces groupes étant séparés par des «crêtes étroites et coupantes en dents de scie». Il domine la surface des jeunes calcaires récifaux, sa texture allant des formes côtières extrêmement découpées aux formes continentales plus adoucies. Ce type de lapiez recouvre une vaste zone, formant des «karrenfelds ou champs de lapiez dont la topographie est caractérisée par des cannelures, des crêtes étroites, des trous de dissolution et des tourelles». N’étant pas désigné jusqu’ici par un terme géomorphologique spécifique et approprié, cet assemblage de lapiez décline une variété de formes similaires, et son développement est encore mal compris. Nous proposons le terme de «lapiez éogénétique (eogenetic karren)». Ce terme précisant l’importance du support calcaire comme dénominateur commun du développement des variétés de ce type de lapiez, tout en évitant toute référence géographique ou allusion quelconque aux mécanismes variés et méconnus de sa formation. En plus de lapiez éogénétique, d’autres formes de lapiez apparaissent sur les îles carbonatées mais sont limitées à des lieux spécifiques du point de vue lithologique et environnemental. Les effets hydrodynamiques, dominants dans les régions karstiques continentales tempérées et tropicales, sont pratiquement absents de Guam ou d’autres îles similaires, et ne forment que localement des calcaires «recristallisés, denses et diagenétiquement matures».
Keywords
karst • carbonate • limestone • karren • eogenetic • reef • Guam • Mariana Islands