mini|SkySat-Satellitenaufnahme vom Dekkan-Trapp im Bundesstaat Maharashtra mini|Dekkan-Trapp bei Pune im Bundesstaat Maharashtra
Der Dekkan-Trapp bildet in westlich-zentralen Bereichen des indischen Subkontinents eine der größten kontinentalen magmatischen Großprovinzen weltweit. Er besteht aus vielen Bänken von erstarrten Flutbasalten, die die namengebenden treppenartigen Strukturen bilden. Regional sind sie bis zu ca. 2.000 Meter mächtig und bedecken eine Fläche von etwa 500.000 Quadratkilometern mit einem Volumen von etwa 1.000.000 Kubikkilometern.
Die Entstehung des Dekkan-Trapps wird mit dem Zerfall Ostgondwanas und der Kontinentaldrift des ursprünglichen indischen Kontinentalblocks, Groß-Indien genannt, mit Überquerung des Réunion-Hotspots in Verbindung gebracht. Die magmatischen Ausbrüche ereigneten sich diskontinuierlich zwischen etwa 69 und 62 Millionen Jahren vor heute (mya) und erstreckten sich über die Grenze zwischen dem Ende der Kreide und dem Anfang des Paläozäns.
Tektonischer Rahmen
Der Dekkan-Trapp kann tektonisch und zeitlich zurückverfolgt werden bis zum Zerfall Ostgondwanas. Der in Ostgondwana enthaltene kontinentale Block, Groß-Indien (Greater India) genannt, war u. a. verbunden mit Ostmadagaskar und den Seychellen. Ostmadagaskar war ursprünglich Bestandteil des westlichen Dharwar-Kratons (Greater Dharwar Craton). Zwischen ca. 90 und 63 mya erfolgte die Spreizung zwischen Groß-Indien und Ostmadagaskar, gefolgt von der Trennung der Seychellen von Groß-Indien von ca. 68 bis 61 mya. Ursache für diese tektonischen Prozesse war jeweils ein Mantelplume. Der erstere war der Marion-Hotspot. Er breitete sich unter Ostmadagaskar aus und erzeugte einen Grabenbruch und eine Ozeanbodenspreizung zwischen Ostmadagaskar und dem Südwesten von Groß-Indien. Der zweite wird dem Réunion-Hotspot zugeordnet. Dieser Hotspot war bzw. ist Bestandteil eines Mantelplumes aus dem unteren Erdmantel. In nördlichen und zentralen Bereichen der Seychellen traten magmatische Aktivitäten von 67 bis 61 mya auf. Daraus entstanden die 42 felsischen Granitinseln der Inner Islands, auch Seychellen-Bank genannt. Südwestlich dieses Rifts und südlich von Ostmadagaskar entstand das Maskarenen-Plateau. Dieses besteht wie die Seychellen aus granitischen Gesteinen, die in südlichen Bereichen Schmelzspuren des Réunion-Hotspots aufweisen, die sich ausgehend von den heutigen Réunion-Vulkanen bis ca. 50 bis 45 mya nachweisen lassen.
mini|Bathymetrische Karte des Zentralindischen Rückens (mittig), sowie des Chagos-Lakkadiven-Rückens (oben rechts), des rezenten Réunion-Hotspots (unten links) und des nordöstlich anschließenden Maskarenen-Plateaus
Nachdem sich Groß-Indien von Ostmadagaskar getrennt hatte, driftete es nach Nordosten. Dabei bildete sich auf dem Ozeanboden der Chagos-Lakkadiven-Rücken (Chagos-Laccadive Ridge). Der nördliche Teil, der Lakkadiven-Rücken, wird als kontinentales Fragment von Ostmadagaskar angesehen, das von submarinen Vulkanen und ozeanischen Plateaus durchdrungen ist, die sich verlängern lassen bis zu den Schmelzspuren des Réunion-Hotspots auf dem Maskarenen-Plateau. Die ab ca. 38 mya entstehende Ozeanbodenspreizung des Zentralindischen Rückens unterbricht den Verlauf des Réunion-Hotspots.
Dekkan-Magmengenerierung
mini|Maskarenen-Plateau im Indischen Ozean mit Spuren des Réunion-Hotspots
Nach vielfach wissenschaftlich untermauerten Untersuchungen resultiert die Magmenentwicklung des Dekkan-Trapps aus einem asthenosphärischen Mantelplume, der Ströme aus heißem, aufsteigenden Material aus dem Erdmantel mit einer typischen pilzförmigen Struktur und einem großen Plume-Kopf bildet, von dem ein enger Plume-Schlauch abzweigt. Dieser erzeugt eine Kette von Hotspot-Tracks mit ansteigendem Alter, indem die tektonische Platte über den relativ stationären Plume wandert. Dieser Plume-Schlauch wird dem Réunion-Hotspot zugeordnet. Dabei begann der sublithosphärische Mantel aufgrund des Auftreffens des Hotspots zu schmelzen und produzierte eine partielle Schmelze mit Bildung von alkalischen Muttermagmen. Bei fortgesetzter Wechselwirkung zwischen Hotspot und Mantel schmolz die Lithosphäre in geringer Tiefe weitgehend auf und erzeugte voluminöse, weit verbreitete, überwiegend tholeiitischen Magmen, die sich meistens subhorizontal ablagerten. Die gesamten magmatischen Eruptionen erfolgten diskontinuierlich zwischen ca. 69,5 und 62 mya mit einem Peak um ca. 66 mya.
Dieses Modell der Magmengenerierung wurde im Rahmen des seismologischen Projektes Réunion Hotspot and Upper Mantle – Réunions Unterer Mantel (RHUM-RUM) untersucht. Als der aufsteigende Plumekopf an der Basis der Lithosphäre ankam und teilweises Schmelzen auslöste, entstanden durch den anschließenden Oberflächenvulkanismus die Dekkan-Magmen, die den räumlichen und zeitlichen Beginn der Réunion-Hotspot-Spuren markieren.
Dekkan-Trapp-Provinzen
Der Dekkan-Trapp breitete sich in südwestlichen, nordwestlichen und zentralwestlichen Bereichen sowie am westlichen Kontinentalrand von Groß-Indien bzw. des ursprünglichen indischen Subkontinents aus. Sie bilden die Dekkan-Trapp-Provinzen. Diese umfassen die Dekkan-Hauptprovinz bzw. das Hochland von Dekkan im Bundesstaat Maharashtra, das Malwa-Plateau im Bundesstaat Madhya Pradesh, das Mandla-Lobe-Plateau im Bundesstaat Madhya Pradesh und die Provinzen auf den Halbinseln Kathiawar und Kachchh (Kutch) im Bundesstaat Gujarat. Die Dekkan-Hauptprovinz bildet das größte und südlichste Ausbreitungsgebiet, während das Malwa-Plateau die nördliche Ausbreitungzone der Dekkan-Hauptprovinz darstellt. Das Mandla-Lobe-Plateau befindet sich im Osten, die Kathiawar- und Kachchh-Provinzen entstanden im Nordwesten.
Diese Teilprovinzen überdecken vier große Grabenbruchzonen: den Narmada-Tapi-Grabenbruch (Narmada-Satpura-Tapi rift), den Westküsten-Grabenbruch (West Coast rift), den Cambay-Grabenbruch (Cambay rift) und den Kachchh-Grabenbruch (Kachchh rift oder Kutch rift). Der Narmada-Tapi-Grabenbruch verläuft annähernd in west-östlicher Richtung und kann verlängert werden bis zum heutigen westlichen indischen Kontinentalrand. Dieser Grabenbruch umschließt den Horst des Satpuragebirges nördlich bzw. südlich. Zwischen den Kathiawar- und Kachchh-Provinzen breitet sich heute der Golf von Kachchh aus, durch die die Kathiawar-Verwerfung (Kathiawar fault) verläuft.
Der Kachchh-Grabenbruch ereignete sich in der späten Trias bis zum frühen Jura, gefolgt vom Cambay-Grabenbruch in der frühen Kreide. Diese Grabenbrüche bildeten sich während des Zerfalls Gondwanas. Die Narmada-Tapi- und Westküsten-Grabenbrüche entstanden während der Formierung von Groß-Indien ab dem Neoarchaikum um 2600 mya bis zum frühen Neoproterozoikum bis 800 mya (siehe auch Central India Tectonic Zone) und wurden in der späten Kreidezeit reaktiviert. Diese Grabenbruchzonen laufen in einer Quasi-Triple Junction (Drillingstruktur) zusammen und führten zur Ausdünnung der Lithosphäre, wodurch die Magmen des Dekkan-Trapps aufsteigen und sich ausbreiten konnten.
Magmatite und Sedimente
mini|Dekkan-Trapp in den Westghats im Satara Distrikt
Der Dekkan-Trapp bildet eine Abfolge von flach liegenden Bänken; er ist strukturiert in die magmatischen Trapps, die sich auf verschiedenen Sedimentablagerungen bildeten und in denen Sedimenthorizonte diskordant eingeschaltet sind. Die Mächtigkeit der Ablagerungen erreicht in den Westghats bis zu ca. 2000 m; sie bilden dort einen der höchsten Steilhänge weltweit.
Magmatite
Der Dekkan-Trapp entwickelte sich aus mehreren magmatischen Lavaströmen, deren Mächtigkeit von wenigen Metern (m) bis zu mehr als 30 m reicht. Sie bestehen fast überwiegend aus tholeiitischen Basalten, alkanischen Basalten, basaltischen Andesiten sowie Nepheliniten, Lamprophyren und Karbonatiten. Mantelxenolithe kommen u. a. auf Kutch vor. In unteren Horizonten entwickelten sich basaltische Lavaströme sowie Dykes. Vulkanische Aschen sind reichlich vorhanden und treten oft auf den oberen magmatischen Horizonten auf. Diese enthalten Pyroxenit-Bestandteile mit Akzessorien von Spinellen und Lherzolithen.
Die Basalte können in drei verschiedene Einheiten unterteilt werden: (1) grauer und rötlicher, tonhaltiger, blasenförmiger Basalt, (2) Blasenbasalt und amygdaloidaler Basalt sowie (3) gegliederter und massiver Basalt. Die Blasen entstanden durch das Entweichen von Gasblasen aus den unterliegenden Lavaschichten während deren Abkühlung. Die Bläschen sind im Allgemeinen mit sekundären Mineralen wie Calciten, Zeolithen und Quarzen gefüllt. An manchen Stellen sind die massiven Magmatite von einer dünnen amygdaloidalen Einheit unterlagert. Der unterste Horizont eines jeden Lavastroms besteht aus gegliedertem und massivem Basalt. Dieser ist fein- bis mittelkörnig, kompakt, dunkel grünlich bis grau gefärbt und macht 60 bis 70 % des Lavastroms aus. Der obere Teil dieses Horizonts ist häufig gegliedert und zerklüftet. Die Basaltschichten wurden von vielen basischen und sauren Dykes durchdrungen. Die basischen Dykes bestehen im Allgemeinen aus Basalten und Doleriten, während die sauren Dykes im Allgemeinen aus Rhyolithen und Felsiten bestehen. Die doleritischen Gesteine weisen im Allgemeinen porphyrisches Gefüge auf. Die Dykes erreichen Ausmaße von ca. 2 bis 5 m, können aber auch bis zu 250 m betragen.
Sedimente und Fossilien
An der Basis und zwischen magmatischen Trapp-Bänken sind sedimentäre Zwischenlagen eingeschaltet. Diese sind in situ-Produkte aus Verwitterungen, Erosionen und stellen eine zeitliche Lücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lavaströmen dar. Die sedimentären Zwischenlagen werden als Infratrappean Beds, Intertrappean Beds und Supratrappean Beds bezeichnet. Sie sind äußerst fossilienreich.
Infratrappean Beds
Die ca. 70 bis 66 mya alten Infratrappean Beds sind in diskontinuierlichen Abschnitten von Balasinor im Bundesstaat Gujarat im Westen bis Ambikapur im Bundesstaat Madhya Pradesh im Osten und von Sagar in Madhya Pradesh im Norden bis Dongargaon im Distrikt Pune, Pisdura in Maharashtra und Marepalli in Andhra Pradesh im Süden zu finden. Sie erreichen eine maximale Mächtigkeit von ca. 75 m, wobei ein dicker Abschnitt aus dem Typusgebiet in Jhiraghat im Distrikt Jabalpur im Bundesstaat Madhya Pradesh bekannt ist. Die Infratrappean Beds werden lithostratigraphisch strukturiert in die basale Jabalpur-Formation und die Lameta-Formation.
Die Jabalpur-Formation besteht aus weichen mehrfarbigen oder massiv gelagerten Sandsteinen. Den Kontakt zwischen dem Grundgebirge und den basalen Sandsteinen bilden im Allgemeinen Konglomerate. Auf die Sandsteine folgen feine Tone und weiche tonige und sandige undeformierte Schiefer mit geringfügigen Einschaltungen von weißen Sandsteinen. Diese Ablagerungsfolge entspricht der oberen Gondwana-Supergroup, die unterlagert wird von Graniten, Gneisen und kristallinen Schiefern des Grundgebirges. Die Sedimente der Jabalpur-Formation wurden in einem fluvialen und fluvial-lakustrinen Ablagerungsmilieu abgelagert. Die Mächtigkeit der Jabalpur-Formation schwankt zwischen 16 und 185 m in Madhya Pradesh. Das Alter der Jabalpur-Formation reicht vom Tithonium des oberen Juras um ca. 146 mya bis zum Berriasium der Unterkreide um ca. 121,4 mya.
Die Fossilien dieser Formation beschränken sich ausschließlich auf verschiedenartige Farne, Bennettitales (Samenpflanzen) und Koniferen, jeweils in vielfältigen Arten und großer Anzahl. Sie wurden anhand von Körperfossilien oder Pollenanalysen ermittelt.