{"id":1749,"date":"2010-09-06T20:55:06","date_gmt":"2010-09-06T17:55:06","guid":{"rendered":"http:\/\/klqewmpxo.cyon.link\/?page_id=1749"},"modified":"2024-08-24T19:47:33","modified_gmt":"2024-08-24T16:47:33","slug":"plattentektonik-und-gebirgsbildung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/azalas.de\/el\/plattentektonik-und-gebirgsbildung\/","title":{"rendered":"Plattentektonik und Gebirgsbildung"},"content":{"rendered":"

Der Aufbau der Erde<\/h3>\n

D<\/big>ie Erde ist aufgebaut aus der d\u00fcnnen Kruste<\/u> (nur 0,7 % der Erdmasse), dem dicken Mantel<\/u> und dem Kern<\/u>, der etwa 30 % der Erdmasse umfasst. Der Kern besitzt einen festen inneren Bereich aus Eisen und Nickel und einen fl\u00fcssigen \u00e4u\u00dferen Bereich aus Eisen und Schwefel. Der Mantel ist aus festem, aber flie\u00dff\u00e4higem Material aufgebaut. Er besteht vor allem aus dem Gestein Peridotit aus relativ silikatarmen, eisen- und magnesiumreichen (“ultrabasischen”), dunklen Mineralien wie Olivin und Pyroxen. Umgeben ist der Mantel von der d\u00fcnnen, festen, spr\u00f6den Kruste. Diese enth\u00e4lt eine ganze Anzahl chemischer Elemente, gr\u00f6\u00dftenteils in Form einiger h\u00e4ufiger Minerale wie vor allem Silikaten, Carbonaten und Oxiden. Die h\u00e4ufigsten Minerale sind die Silikate (insbesondere Feldsp\u00e4te und Glimmer) sowie Quarz (Siliziumoxid).<\/p>\n

Die Erdkruste<\/h3>\n

E<\/big>s gibt zwei unterschiedliche Typen Erdkruste: die ozeanische<\/u>, die vor allem in den Ozeanen auftritt, und die kontinentale<\/u>, aus der die Kontinente aufgebaut sind. Die ozeanische Kruste (\u201eSima\u201c) enth\u00e4lt viel Silizium und Magnesium und ist relativ basisch; ihre durchschnittliche Zusammensetzung entspricht der von Basalt. Sie ist meist etwa 5-10 km dick. Die kontinentale Kruste (\u201eSial\u201c) enth\u00e4lt viel Silizium und Aluminium und ist relativ sauer; sie hat eine durchschnittliche Zusammensetzung wie Granit und ist etwa 25-90 km dick.<\/p>\n

D<\/big>ie Erdkruste zerf\u00e4llt in eine Reihe von Platten<\/u>, die sich gegeneinander mit Geschwindigkeiten von einigen mm bis cm pro Jahr bewegen. Die meisten Platten umfassen sowohl kontinentale als auch ozeanische Kruste. Einige Platten bestehen nur aus ozeanischer Kruste (z.B. die pazifische Platte). Die normale Ozeantiefe betr\u00e4gt etwa 2000 m.<\/p>\n

D<\/big>ie kontinentale Kruste ist dicker und leichter als die ozeanische. Sie besteht aus mehreren gro\u00dfen St\u00fccken, den Kontinenten, die auf dem Mantel \u201eschwimmen\u201c wie Eisberge auf dem Meer (das Verh\u00e4ltnis von eingetauchter zu herausragender Masse ist etwa entsprechend). Die Kontinente existierten im Gro\u00dfen und Ganzen im Laufe der Erdgeschichte in \u00e4hnlicher Form, aber sie driften in unterschiedlicher Weise \u00fcber den Erdball und lagern sich dabei abwechselnd aneinander (bei den Kollisionen entstehen die Gebirge) und brechen wieder auseinander. Teilweise kann die kontinentale Kruste durchaus auch vom Meer \u00fcberschwemmt sein (Schelfbereiche, normalerweise bis etwa 200 m tief).<\/p>\n

D<\/big>ie ozeanische Kruste wird st\u00e4ndig neu gebildet und wieder eingeschmolzen; sie erneuert sich laufend. Diese Erneuerung geht aus von den mittelozeanischen R\u00fccken, an denen die Platten voneinander weg driften (divergente Plattengrenzen), wobei (durch die Druckentlastung verfl\u00fcssigtes) Magma aus dem Mantel hervordringt und zu neuer Kruste verfestigt wird. Auch wenn ein Kontinent auseinander bricht, tritt im entstehenden Graben ozeanische Kruste zu Tage; ein neuer Ozean beginnt sich zu bilden (z. B. Great Rift in Afrika).<\/p>\n

Vulkanismus<\/h3>\n

A<\/big>n den divergenten Plattengrenzen<\/u>, d.h. wo zwei Platten sich voneinander entfernen, tritt basaltischer (“basischer”) Vulkanismus auf. Die aus den aufrei\u00dfenden Spalten zur Oberfl\u00e4che dringende Lava ist sehr hei\u00df und d\u00fcnnfl\u00fcssig. Dementsprechend quillt sie meist recht gleichm\u00e4\u00dfig ohne gr\u00f6\u00dfere Expolsionen hervor. Diese Vorg\u00e4nge spielen sich normalerweise tief unter dem Meeresspiegel ab und k\u00f6nnen nur an wenigen Stellen an Land beobachtet werden (z.B. Island).<\/p>\n

A<\/big>uch innerhalb einer Platte (genauer gesagt im Mantel unter ihr) kann eine (nicht an eine tektonische St\u00f6rung gebundene) Stelle existieren, an der Magma aus dem Erdmantel bis zur Oberfl\u00e4che dringt und sich ein Vulkan bildet. Diese Stellen nennt man Hot Spot<\/u> (z.B. Hawaii und die meisten anderen Pazifikinseln, Yellowstone). Man erkl\u00e4rt sich ihr Entstehen durch aufw\u00e4rts gerichtete Str\u00f6mungen (“plumes”) im Erdmantel; das hei\u00dfe, leichte Magma kann sich an diesen Schw\u00e4chestellen den Weg bis zur Erdoberfl\u00e4che bahnen. Die Platten driften gegebenenfalls \u00fcber die besagten Stellen im Erdmantel hinweg; so entstehen im Laufe der Zeit Insel- bzw. Vulkanketten.<\/p>\n

A<\/big>uch an konvergenten Plattengrenzen<\/u>, d.h. wo zwei Platten aufeinander sto\u00dfen, tritt h\u00e4ufig Vulkanismus auf. Wo zwei ozeanische Platten kollidieren, werden sie wieder eingeschmolzen, indem sie in tiefere Mantelbereiche abtauchen; meist wird eine der beiden Platten unter die andere geschoben. Dabei bilden sich ein Tiefseegraben an der Stelle der Subduktion und dahinter eine (wegen der Erdkr\u00fcmmung bogenf\u00f6rmig angeordnete) Kette von Vulkaninseln (z. B. Japan, Aleuten), da das in der Tiefe aufschmelzende Krustenmaterial leichter ist als das umgebende Mantelmaterial und wieder zur Oberfl\u00e4che emporquillt.<\/p>\n

W<\/big>enn eine ozeanische Platte und eine kontinentale Platte zusammensto\u00dfen, taucht die schwerere ozeanische Platte (in einem Winkel von etwa 40\u00b0) unter die leichtere, h\u00f6her schwimmende Kontinentalplatte ab. Die Kontinentalplatte wird dabei durch den Druck gestaucht und aufgefaltet; es bildet sich ein K\u00fcstengebirge (z.B. Anden). Auch an diesen konvergenten Plattengrenzen tritt h\u00e4ufig Vulkanismus auf, da die ozeanische Kruste, die unter der kontinentalen Platte eingeschmolzen wird, aufquillt; auch das Mantelgestein wird durch den Kontakt verfl\u00fcssigt. Ein St\u00fcck vor der K\u00fcste verl\u00e4uft der Tiefseegraben. In diesem lagern sich die durch die Fl\u00fcsse herantransportierten Sedimente aus den Erosionsprodukten des Gebirges ab; so entsteht ein charakteristisches Gestein (Flysch).<\/p>\n

D<\/big>er Vulkanismus an den konvergenten Plattengrenzen wird als \u201esaurer Vulkanismus\u201c bezeichnet, da sich aus der austretenden Lava \u201esaure\u201c, d.h. relativ kiesels\u00e4urereiche Gesteine bilden: Diese haben einen niedrigeren Schmelzpunkt als die basischen, so dass letztere schon in der Tiefe erstarren, w\u00e4hrend erstere beim Aufdringen zur Erdoberfl\u00e4che am l\u00e4ngsten fl\u00fcssig bleiben. Das Magma aus der aufgeschmolzenen ozeanischen Kruste ist vergleichsweise k\u00fchl und z\u00e4hfl\u00fcssig. Au\u00dferdem enth\u00e4lt die subduzierte ozeanische Kruste viel Wasser, und zus\u00e4tzlich werden durch die Druckentlastung beim Aufsteigen des Magmas gro\u00dfe Mengen an Gas frei. An den konvergenten Plattengrenzen liegen \u00fcber der Zone, in der die subduzierte Platte eingeschmolzen wird, die bei der Kollision aufgefalteten Gebirge. Entsprechend kann sich das aufquellende Magma seinen Weg viel schwerer bahnen als an divergenten Plattengrenzen. So kommt es zum Aufbau hoher Dr\u00fccke und dadurch oft zu heftigen, zerst\u00f6rerischen Explosionen (z.B. Indonesien, Anden, Alaska).<\/p>\n

D<\/big>ie ozeanische Kruste wird bei der Subduktion gr\u00f6\u00dftenteils eingeschmolzen, allerdings k\u00f6nnen St\u00fccke von ihr am Kontinent \u201ekleben\u201c bleiben, die dann in das K\u00fcstengebirge eingebaut werden (Ophiolithe). Ebenso kann man in den Gebirgen oft die Reste von an den Kontinent angeschwei\u00dften, mit der ozeanischen Platte herangedrifteten Mikrokontinenten oder vulkanischen Inselb\u00f6gen finden. Oft werden alle (gegebenenfalls kilometerdicken) auf der ozeanischen Kruste abgelagerten Sedimente (z.B. Flysch und Schelfkarbonate) von dieser abgeschert und \u00fcber Hunderte von Kilometern auf die kontinentale Platte aufgeschoben.<\/p>\n

W<\/big>enn zwei kontinentale Platten aufeinander sto\u00dfen, werden sie zu einem hohen Gebirge aufget\u00fcrmt. Hierbei tritt \u00fcblicherweise kein Vulkanismus auf (z.B. Himalaja). Gebirge k\u00f6nnen kaum \u00fcber 9 km hoch werden, da dann ihr unterer Bereich so tief einsinkt, dass er den Mantel erreicht, wo er wieder eingeschmolzen wird.<\/p>\n

Orogenese<\/h3>\n

G<\/big>ebirge entstehen durch die Kollision von Kontinentalplatten<\/u>. Die R\u00e4nder der Kontinente werden beim Zusammensto\u00df gestaucht, aufgefaltet und \u00fcbereinandergeschoben. Die Auffaltung l\u00e4uft nicht kontinuierlich ab, sondern in kleinen Sch\u00fcben, die durch Erdbeben<\/a> sp\u00fcrbar werden. Die Gesteinsschichten werden bei der Stauchung verbogen und in kleine oder gro\u00dfe Falten gelegt oder auch entlang von Gleitfl\u00e4chen gegeneinander verschoben. Bei einem Erdbeben kann die Erde um bis zu 10 Meter angehoben oder seitlich verschoben werden; meist sind die Versetzungen allerdings viel geringer. Falten und Spr\u00fcnge bzw. Verschiebungen k\u00f6nnen in allen Gr\u00f6\u00dfenordnungen zwischen wenigen Millimetern und Hunderten von Kilometern auftreten.<\/p>\n

D<\/big>ie im Gestein erkennbaren Spr\u00fcnge werden Verwerfungen<\/u> genannt. Man unterscheidet zwischen normalen Verwerfungen (Abschiebung; Abrutschen an mehr oder weniger schr\u00e4ger Fl\u00e4che, ohne dass die Schichten \u00fcbereinander geschoben werden), widersinnigen Verwerfungen (Abschnitte derselben Schicht geraten \u00fcbereinander; Stauchung), \u00dcberschiebungen (ebenso, aber an sehr flach liegender Gleitfl\u00e4che) und seitlichen Blattverschiebungen. Widersinnige Verwerfungen und \u00dcberschiebungen entstehen bei der Kollision von Platten und der Auffaltung von Gebirgen; normale Verwerfungen und Abschiebungen dagegen bei der Extension (Dehnung) einer Region.<\/p>\n

I<\/big>m zentralen Bereich eines Gebirges werden in der Tiefe die Gesteinsmassen durch den hohen Druck aufgeschmolzen. Bei ihrem Wiedererstarren nach dem Ende der Orogenese bildet sich Granit. Wenn das Gebirge durch Erosion wieder abgetragen wird, dann tritt in seinem zentralen Bereich oft die ehemalige granitische “Gebirgswurzel” zu Tage. Ein granitischer “Dom” kann auch bei der Dehnung einer Region entstehen, wenn aufgrund der Verd\u00fcnnung der Kruste Magma in h\u00f6here Bereiche aufquellen kann. Dieser kann sp\u00e4ter durch Erosion freigelegt werden.<\/p>\n

D<\/big>ie Kruste wird bei einer Gebirgsbildung meist nicht einfach in die H\u00f6he hoben, sondern normalerweise auch stark verfaltet (Faltengebirge)<\/u>, oder es werden gro\u00dfe Bereiche der Kruste \u00fcber andere hinweg geschoben und \u00fcbereinander gestapelt (Deckengebirge)<\/u>. So wird bei der Orogenese die beteiligte Kruste auf einen Bruchteil ihrer urspr\u00fcnglichen Ausdehnung zusammengestaucht (im Fall der Alpen zum Beispiel etwa auf ein Zehntel).<\/p>\n

D<\/big>ie Alpen als typisches Falten- und Deckengebirge sind durch die Einengung eines ehemaligen Ozeans (der Tethys) zwischen der europ\u00e4ischen und der adriatischen\/afrikanischen Platte entstanden. Sie bestehen aus diversen Gesteinsmassen, die bei der Kollision der adriatischen mit der europ\u00e4ischen Platte aufgefaltet wurden: aus den Sedimenten (vor allem Kalksteine und Schiefer) der beiderseitigen Schelfbereiche der kollidierenden Platten, aus Resten der Ozeanb\u00f6den und des mittelozeanischen R\u00fcckens (im Gebirge lokal als Ophiolithe erhalten), aus Sedimenten der Gebirgsvortiefe (Flysch) und aus der im Zentrum des Gebirges freigelegten granitischen Gebirgswurzel.<\/p>\n

Gebirgsbildung und Erosion<\/h3>\n

W<\/big>enn man ein durchschnittliches H\u00f6henwachstum von einem Millimeter pro Jahr zugrunde legt, ergibt sich f\u00fcr die Auft\u00fcrmung eines 4 Kilometer hohen Gebirges (ohne Ber\u00fccksichtigung der Erosion) eine theoretische Zeitspanne von 4 Millionen Jahren. Die Dauer einer jeden der verschieden Perioden der Erdgeschichte (je um die 500 Millionen Jahre) reicht also zum Auft\u00fcrmen und auch zum Wiedereinebnen ganzer Gebirgsketten aus.<\/p>\n

M<\/big>it der Auffaltung eines Gebirges setzt auch seine Erosion ein. Je h\u00f6her und steiler ein Gebirge ist, desto h\u00f6her ist die Reliefenergie und desto schneller wird es wieder abgetragen. Die Hauptrolle spielen dabei die Fl\u00fcsse, die das durch Verwitterung gelockerte Gesteinsmaterial davontragen. Die Auffaltung eines Gebirges spielt sich in Geschwindigkeiten von etwa 1 bis 50 mm H\u00f6henzuwachs pro Jahr ab; entsprechende Werte erreicht auch die Erosion. Die j\u00fcngeren Gebirge der Erde sind noch hoch und steil (z.B. Alpen, Himalaja), w\u00e4hrend die \u00e4lteren niedrig und weich geformt sind, da sie schon durch die Erosion weitgehend abgetragen sind (z.B. deutsche Mittelgebirge, Ural, Appalachen).<\/p>\n

weiter: Die Entstehung des \u00c4g\u00e4israumes<\/a><\/p>\n

zur\u00fcck: Die Geologie von Naxos<\/a><\/p>\n

siehe auch:<\/p>\n