Überblick

Im Erdmittelalter bestand die Erdoberfläche aus dem zusammenhängenden Urkontinent Pangäa und dem Ur-Pazifischen Ozean (s. 12.1, Grafik links). Seitdem begleiten Vulkanismus, Erdbeben und Grabenbildung das Zerbrechen der Kontinente entlang tief reichender Störungen. Exemplarisch sind diese Prozesse gegenwärtig in Ostafrika zu beobachten.

Paläomagnetische Messungen, paläontologische Befunde und Spuren der permokarbonischen Vereisung belegen, dass sich die heutige Lagekonstellation der Kontinente deutlich von früher unterscheidet (s. 12.1). Der deutsche Geophysiker und Meteorologe Alfred Wegener hatte aufgrund der Analogie des Küstenverlaufs in der Umrahmung des Atlantiks schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts die Hypothese der Kontinentalverschiebung aufgestellt. In der modernen Interpretation bewegen sich Platten passiv über der Asthenosphäre. Das Zerbrechen und die Drift der Kontinente sind danach das Ergebnis einer vom oberen Erdmantel ausgehenden Dynamik

Die Grafik zeigt einen modellhaften Schnitt durch die Erdkruste und den obersten Teil des Erdmantels im Bereich der Südhalbkugel. In der Karte 10.1 kann die Schnittlinie anhand markanter Orte (Vulkane Lascar, Ol Doinyo Lengai und Kerinci, Insel Sankt Helena) verortet werden. Mithilfe der im Schnitt erkennbaren Vorgänge in Lithosphäre und Asthenospähre können sowohl plattentektonische Prozesse als auch Vulkanismus und Erdbeben erklärt werden.

Entlang der Schnittlinie sind sechs mittelgroße bzw. große tektonische Platten dargestellt (s. 10.1). An drei ozeanischen Rücken - im Atlantischen, Indischen und Pazifischen Ozean - entsteht gegenwärtig neue ozeanische Kruste. Dort drängt ständig Magma zum Meeresboden nach und breitet sich seitlich aus. Je weiter der Meeresboden von der Scheitelregion des Rückens entfernt ist, desto älter ist die Kruste.

Wenn in der Kammregion der ozeanischen Rücken ständig ozeanische Kruste neu gebildet wird und sich seitlich ausbreitet, so müsste sich entweder die Erde ausdehnen - wofür es keinen Hinweis gibt - oder die neu entstandenen Krustenanteile müssen durch Abtauchen ozeanischer Kruste an anderer Stelle ausgeglichen werden. Dieses Abtauchen, die sogenannte Subduktion, ereignet sich in Tiefseegräben, die den Kontinenten unmittelbar vorgelagert sind (im Schnittbild vor Südamerika) oder auf der Ozeanseite gekrümmter Inselbögen liegen (im Schnittbild vor Indonesien). Dort schiebt sich jeweils die dichtere - und damit "schwerere" - ozeanische Kruste unter die weniger dichte - und damit "leichtere" - kontinentale Kruste. Inselbögen sind dabei als Plattengrenzen zu betrachten, die nicht an Kontinenträndern, sondern "vorgeschoben" im Schelfbereich verlaufen. Sie führen zur Ausgliederung von Rand- und Nebenmeeren (zum Beispiel Südchinesisches Meer im Bereich der Modellabbildung).

Als Antriebskraft der Plattenbewegungen wirken aufsteigende, divergierende bzw. absteigende, konvergierende Konvektionsströme in der Asthenosphäre. Entlang der Plattenränder sind eine oft intensive Gebirgsbildung, Erdbeben und Vulkanismus zu beobachten (s. Kommentar zu 10.1). Gebirge wie die Alpen, der Himalaya, der Ural, die Appalachen oder die Anden markieren Nahtstellen zwischen zwei Platten, wobei kontinentale Randgebirge an aktiven Plattenrändern auf eine andauernde Subduktion hindeuten (Anden), während innerkontinentale Gebirge von einem Verschweißungsvorgang in früheren Epochen der Erdgeschichte zeugen (Ural). Untermeerische Rücken - etwa der Walfischrücken, die Guineaschwelle, die Sierra-Leone-Schwelle und die Para-schwelle im Atlantik, der Hawaiirücken und der Sala-y-Gomez-Rücken im Pazifik oder der Bengalische Rücken im Indischen Ozean - sind Zugbahnen von mantelinduziertem Hotspot-Vulkanismus (s. Modellabbildung in 199.3).