Dag 13, donderdag 10 april 2025 |
Great Sand Dunes, Fish Canyon Tuff |
Overzicht
Vandaag laten we het noorden van Colorado achter ons en begeven we ons richting de zuid-oost hoek, om morgen de laatste ontsluitingen van de Chicxulub inslag te gaan bekijken nabij Trinidad.
Maar eerst rijden we weer door de Rockies en stoppen we bij de gigantisch dikke Fish Canyon Tuff (FCT) en in de Great Sand Dunes nabij Alamosa. |
 |
| Zonsondergang bij de Great Sand Dunes |
Fish Canyon Tuf (FCT) ontsluitingen langs US hwy 160. |
Het San Juan Volcanic Field is een groot gebied met veel vulkanen. Deze vulkanische episode vond plaats 40-26 miljoen jaar geleden en culmineerde in een supervulkaan, die uiteindelijk leidde tot de eruptie die deze vulkanen vernietigde en een grote caldera achterliet, de La Garita Caldera. Die super-eruptie liet een gigantische tuflaag, een ignimbriet, achter, de Fish Canyon Tuf (FCT). De FCT is gevormd in het Oligoceen, 28 miljoen jaar geleden, door een van de grootste vulkanische erupties van de laatste 50 miljoen jaar. De La Garita caldera heeft een doorsnee van 30 x 100 km, 25 km verder naar het westen. Het volume van de tuf is even groot als het volume van de ingestorte caldera (30 x 100 x 1,5 km ) en is daarom geschat op 5000 km3. Allemaal van een enkele eruptie afkomstig! Qua omvang is deze zelfs groter dan de Toba eruptie in Sumatra van 74.000 jaar geleden.
Vergeleken daarmee zijn de Mount St Helens (1 km3), Krakatoa (10 km3) en Tambora (uit 1818, 25 km3) maar peuleschilletjes! |
 |
| dikke witte aslagen... |
| Omdat de samenstelling van de FCT zo homogeen is, is het een belangrijke standaard in geochronologisch onderzoek. De FCT bevat K-veldspaat (sanidien) en zirkonen die redelijk eenvoudig radiometrisch te dateren zijn. Zowel via de 40Ar/39Ar (op de kaliumveldpaat) als de U-Pb (op de zirconen) methode. Het verschil tussen beide methoden levert vaak stevige wetenschappelijke discussies op omdat de resultaten wat verschillen. Maar hoe komt dat verschil dan? |
| Een verschil zit hem in de oorsprong van de te meten mineralen. De K-veldspaat (sanidien) wordt snel gevormd in het afkoelende magma, en geeft dus in principe de ouderdom van de eruptie aan. De zirkonen zitten vaak al veel langer in het magma en groeien langzaam verder. Er zijn zirconen bekend (de alleroudste!) uit Australie (hier rechts) waarbij het verschil in ouderdom tussen kern en rand wel 300 miljoen jaar is. Dus alleen de jongste ouderdom zal dicht in de buurt komen van de eruptie. Wel is het zo dat een U-Pb meting op zich nauwkeuriger is dan de 40Ar/39Ar methode. De 40Ar/39Ar meting werkt in principe door die te vergelijken met een standaard die tegelijk met het te meten mineraal wordt geanalyseerd, zodat eventuele verschillen tussen meetapparatuur worden vermeden. En.... die standaard is nu uitgerekend de FCT. Maar je moet dan maar hopen dat die dan wel correct is gedateerd, en daar bestaat verschil van mening over |
 |
| Klaudia Kuiper (van de VU) zie (Phillips, 2022) probeerde de verschillen te overbruggen door een andere tuf uit Marokko, via astrochronologie en magnetostratigrafie, heel nauwkeurig te dateren, omdat die Marokkaanse tuf in een cyclisch (Milankovitch) gelaagd diepzee sediment voorkomt (zie dag 4). Door de Marokkaanse tuf en de FCT tegelijk te meten zou je de FCT dan precies moeten kunnen kalibreren. Maar daar is het laatste woord ook weer niet over gezegd.. |
 |
| Stop 13.2 klassieke plek waar de standaard monsters vandaan komen. De FCT is hier 500m dik, maar er is veel weg geërodeerd. Stop 13.4 de meest oostelijke plek waar de FCT nog ontsloten is, 50 km van de Garita caldera. De dikte bedraagt nog 30 m. |
| |
 |
| Kaartje van de La Garita caldera en de bijbehorende Fish Canyon Tuff, die natuurlijk voor een groot deel is weg geërodeerd. |
Stop 13.2
Klassieke plek waar de monsters voor de standaard zijn genomen. De FCT is hier 1000 m(!) dik, op 25 km afstand van de caldera. Tegenover het Fun Valley resort langs de kant van hwy 160 kunnen we deze bekijken |
Stop 13.3
Ontsluiting van de FCT langs de hwy 160 |
Stop 13.4
Ontsluiting van de FCT in een kleine groeve ten zuiden van hwy 160, waar de FCT inmiddels veel minder dik is (facultatief) |
| Great Sand Dunes, Alamosa |
Nadat we de Fish Canyon Tuf hebben bewonderd, gaan we richting het oosten om van een mooie ondergaande zon te genieten in de Great Sand Dunes Het Great Sand Dunes National Park and Preserve, gelegen in de San Luis-vallei in Colorado is een uniek natuurgebied. Deze woestijnachtige vallei, met een jaarlijkse neerslag van minder dan 20 centimeter, herbergt een indrukwekkend duinveld. De duinen worden gevormd en in stand gehouden door overheersende zuidwestelijke winden die zand van de valleibodem opwaaien en afzetten in een beschutte zone onder drie lage passen van het Sangre de Cristo-gebergte. Hier botsen deze winden vaak met zuidoostelijke winden vanaf de bergen, wat leidt tot de accumulatie van duinen die hoogtes bereiken van maximaal 213 meter boven de valleivloer. |
 |
| |
Geologische Context en Vorming
De Great Sand Dunes liggen in een intermontaan bekken binnen de Rio Grande Rift, een tektonische zone die sinds het Neogeen (circa 35 miljoen jaar geleden) is ontstaan door riftvorming. De San Luis-vallei wordt geflankeerd door de vulkanische San Juan Mountains in het westen en de Sangre de Cristo Mountains in het oosten, die respectievelijk vulkanoclastisch en kristallijn sediment leveren. Tijdens het Pleistoceen transporteerde de Rio Grande grote hoeveelheden sediment uit de San Juan Mountains naar de vallei, waar het zand door eolische processen werd opgehoopt. Stratigrafisch bewijs, zoals boringen die zandlagen tot 30 meter diep onthullen, en geochronologische studies met optisch gestimuleerde luminescentie (OSL) suggereren dat de duinvorming begon in het midden-Pleistoceen (>130.000 jaar geleden), met episodische groei gedreven door klimaatcycli en windregimes. Ooit domineerden lacustriene omgevingen zoals Lake Alamosa (tot circa 440.000 jaar geleden) de vallei, maar na het terugtrekken hiervan bleven zandvlaktes achter die de basis vormden voor het huidige duinveld. |
Sedimentologie en Duinmorfologie
Het zand van de Great Sand Dunes bestaat voornamelijk uit fijn tot mediumkorrelig kwarts en vulkanisch gesteente (290-350 micrometer), goed gesorteerd en matig hoekig tot afgerond door langdurig windtransport. Mineralogisch omvat het 27,8% kwarts, 51,7% vulkanische fragmenten (ryoliet en basalt), en kleinere hoeveelheden veldspaat en magnetiet, wat de donkere kleur verklaart. De duinen vertonen kruisgelaagdheid en paleosolen, die periodes van stabiliteit en vegetatiegroei markeren. Verschillende duintypen zijn aanwezig:
• Omgekeerde duinen: Symmetrische hellingen door wisselende windrichtingen, vaak noord-zuid georiënteerd.
• Longitudinale duinen: Parallel aan de wind, in zandarme zones ten westen van het hoofdveld.
• Transverse duinen: Aan de oostkant, begrensd door stromen zoals Medano Creek.
• Barchan duinen: Halvemaanvormig aan de randen van het duinveld.
• Sterduinen: Radiaal gevormd door variërende windrichtingen. |
 |
Hydrologische Dynamiek en Medano Creek
Een watervoerend pakket onder het park, gevoed door bergafstroming en neerslag, stabiliseert de duinen via een ondoorlatende kleilaag die grondwater vasthoudt. Medano Creek, een seizoensgebonden stroom aan de zuidelijke duinrand, speelt een cruciale rol door zand vanaf de oostkant terug te spoelen naar de vallei na lente-afvoer of zware regenval. Dit proces, bekend als "surge flow", creëert ritmische golfpatronen en snijdt de duinen terug, waarbij droog zand langs steile hellingen omlaag glijdt. Het gevlochten patroon van de beek voert water door de duinen naar moerassige bronnen in het oosten, wat de dynamiek van het duinveld verder beïnvloedt. |
 |
Sabkha’s
Aan de westkant van het duinveld, in het Alamosa Basin, bevinden zich sabkha’s—vlakke, zoutkorstige gebieden gevormd door verdamping van grondwater in het droge klimaat van de vallei. Deze sabkha’s, rijk aan mineralen zoals natriumcarbonaat en calciet, leveren sediment dat door wind naar de duinen wordt getransporteerd, waarmee ze essentieel zijn voor het eolische systeem. De interactie tussen wind, water en schaarse vegetatie rond de sabkha’s bepaalt mede de duinvorming en -beweging. |
 |
| de dunes bij de parkeerplek (image J.Smit) |
Hotel
Dunes Inn Alamosa, 425 Main St, Alamosa, CO 81101 |
