Plattentektonik, Vulkanismus und Erdbeben

Erde - Plattentektonik

978-3-14-100770-1 | Seite 8 | Abb. 1 | Maßstab 1 : 90.000.000
Plattentektonik, Vulkanismus und Erdbeben |  | Erde - Plattentektonik | Karte 8/1

Überblick


Die Kontinente haben Kerne aus metamorphen und plutonischen Gesteinen, die meist der Erdurzeit, dem Präkambrium, entstammen. Die ältesten unter ihnen gibt es in Afrika. Sie haben teilweise ein Alter von ca. 3 Milliarden Jahre.
Vulkanismus und Grabenbildung begleiten schon seit dem Erdmittelalter das Zerbrechen der Kontinente entlang tief reichender Störungen. Paläowissenschaftliche Forschungen haben bewiesen, dass die heutige Lage der Kontinente früher deutlich anders war. Der deutsche Geophysiker und Meteorologe Alfred Wegener (1880-1930) stellte schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts die Hypothese von der Kontinentalverschiebung auf. Ihm war aufgefallen, dass sich die den Atlantik umgebenden Küsten in ihrem Verlauf ähnelten und wie Puzzlestücke zusammenpassen.
Nach heutigem Stand sind die einzelnen Kontinente Teile von großen lithosphärischen Platten, die über dem zum großen Teil flüssigen oberen Erdmantel bewegt werden. Diese Bewegung kommt durch so genannte Konvektionsströme im Erdmantel (in Tiefen von 60 bis 150 Kilometern) zustande.

Kontinente in Bewegung
Der Übergang von der leichten kontinentalen Kruste zur schweren ozeanischen Kruste erfolgt unterhalb der Kontinentalhänge. Die ozeanische Kruste umfasst flach geneigte Tiefseebecken, mittelozeanische Rücken und Tiefseegräben. Die mit einer Gesamtlänge von mehr als 70 000 Kilometer und mit einer Breite von über 1 500 Kilometer verlaufenden mittelozeanischen Rücken bilden eine nahezu geschlossene Kette.
Ihre schmale Kammregion wird durch einen Zentralgraben markiert, der beispielsweise auch das zum mittelatlantischen Rücken gehörende Island durchquert. Spaltenbildung, verknüpft mit intensiver Vulkantätigkeit, ist das charakteristische Merkmal einer ständigen Dehnung der ozeanischen Kruste an dieser Stelle.
Die Ausdehnungsgeschwindigkeit schwankt zwischen einem Zentimeter pro Jahr im Nordatlantik und sechs Zentimetern pro Jahr im Südpazifik. Das Modell des sich spreizenden Meeresbodens erklärt das junge Alter der Vulkane entlang der mittelozeanischen Rücken und die Alterszunahme des ozeanischen Meeresbodens in Richtung der Kontinentalränder. Die ozeanischen Rücken werden von Störungszonen gequert. An diesen Stellen erfolgt die Dehnung der mittelozeanischen Rücken seitlich versetzt.
Infolge der regelmäßigen Ausdehnung der ozeanischen Kruste, taucht sie im Bereich der Tiefseegräben unter die leichtere kontinentale Kruste. Diesen Vorgang bezeichnet man als Subduktion. Häufig rufen die Kräfte einer Subduktion Erdbeben oder Vulkanausbrüche hervor. Zugleich werden die kontinentalen Krustengesteine zu Falten deformiert oder zu einem Gebirge gestapelt.

V. Kaminske, J. Seibel

Info Plus

Die kontinentale und die ozeanische Kruste befinden sich in einem sogenannten Tauchgleichgewicht. Gemäß diesem Isostasieprinzip überragen die Kontinente das ozeanische Krustenniveau nur so weit, wie es ihrer geringeren Gesteinsdichte entspricht. Die Kontinente haben Kerne aus metamorphen und plutonischen Gesteinen, die meist der Erdurzeit, dem Präkambrium, entstammen und im Verlaufe mehrerer orogener Zyklen erweitert wurden. Die inzwischen tief abgetragenen "Urkontinente" wurden seit dem Kambrium lediglich von flachen Schelfmeeren überflutet und werden daher gebietsweise von ungestört auflagernden Sedimentserien überlagert.

Erdbeben und Vulkanismus
Die Plattenränder zeichnen sich durch erhöhte seismische, vulkanische und tektonische Aktivitäten aus. So ergab die Auswertung der Erdbebenzentren, dass diese in ozeanischen Gebieten auf schmale Zonen konzentriert sind. Ab einer bestimmten Stärke treten als Folge dieser Seebeben Tsunamis auf. Die vom jeweiligen Herd als elastische Welle freigesetzte Energie eines Bebens wird in einer logarithmischen Energieskala ermittelt (Magnitude der Richter-Skala). Die stärksten bisher registrierten Beben erreichten den Wert 9,3 (Sumatra-Andaman-Beben 2005).
Flachbeben von weniger als 70 Kilometern Tiefe häufen sich auf den ozeanischen Rücken und im Verlauf der Tiefseegräben. Intermediäre Beben mit einer Tiefe von 70 bis 300 Kilometern und fast alle Tiefbeben bis maximal 700 Kilometern sind in einem etwa 250 Kilometer breiten Gürtel der kontinentwärts abtauchenden Subduktions-Zonen konzentriert. Auf den Kontinenten sind die vor allem an Grabenzonen gebundenen Erdbebenherde hingegen stärker gestreut.
Mehr als 75 Prozent der gegenwärtigen vulkanischen Aktivität sind auf den circumpazifischen "Feuerring" konzentriert, der in der Form einer ganzen Kette aktiver Vulkane parallel zu den Tiefseegräben angeordnet ist. Dieser Vulkanismus resultiert aus Aufschmelzungsprozessen, die mit dem Abtauchen der ozeanischen Kruste im Bereich der Subduktionszonen in Zusammenhang stehen, und besteht chemisch aus Andesiten und Rhyolithen. Im Erscheinungsbild finden sich vor allem die typischen, kegelförmigen Schichtvulkane. Der Vulkanismus der Kontinente folgt den tiefen Grabenbrüchen und ist meist basaltischer Natur. Ebenfalls basaltischer Vulkanismus charakterisiert die Kammregion der ozeanischen Rücken. Typische Vulkanform ist hier der Schildvulkan.
V. Kaminske

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