Die Dynamik der Erde: Interne Prozesse, Plattentektonik und Gebirgsbildung

Interne Prozesse der Erde

Die internen Prozesse sind jene, die direkt oder indirekt durch die innere Wärme der Erde verursacht werden:

• Metamorphose
• Magmatismus
• Isostasie (epirogene Bewegungen)
• Orogenese (orogene Bewegungen)

1. Magmatismus und Plattentektonik

Gesteinsschmelze kann durch die folgenden Prozesse entstehen:

• Eine Erhöhung der Gesteinstemperatur
• Ein Abfall des Drucks
• Die Anwesenheit von Flüssigkeiten (z.B. Wasser)

Gemäß der Plattentektonik gibt es drei magmatische Umgebungen:

• Kontinentale Rifts, Mittelozeanische Rücken: Mantelgesteine schmelzen durch einen Druckabfall.
• Ozeanische Gräben: Erdkruste schmilzt durch eine Temperaturerhöhung (Reibung) und die Anwesenheit von Flüssigkeiten, die durch die Entwässerung der subduzierenden Platte entstehen.
• Hotspots (Intraplatten-Vulkanismus): Tiefere Mantelgesteine schmelzen durch eine Temperaturerhöhung (Mantelplumes).

Kontinentale Grabenbrüche, Rücken und Hotspots zeigen einen eisen- und magnesiumreichen, aber flüssigkeitsarmen Magmatismus, da er aus der Mantelschmelze stammt. Im Gegensatz dazu produzieren Magmen, die mit ozeanischen Gräben in Verbindung stehen, kieselsäure-, aluminium- und flüssigkeitsreiche Magmen durch das Abschmelzen der Erdkruste.

2. Metamorphose und Plattentektonik

Metamorphose ist ein geologischer Prozess, bei dem bereits existierende Gesteine ihre Mineralien und Struktur neu anordnen, infolge eines Anstiegs von Temperatur und/oder Druck im Erdinneren. Die Gesteine behalten dabei jedoch im Wesentlichen ihre globale chemische Zusammensetzung bei, weshalb die isochemische Metamorphose ein solcher Prozess ist. Wenn jedoch ein Austausch von Elementen zwischen dem ursprünglichen Gestein und den Fluiden stattgefunden hat, wird dieser Prozess Metasomatose oder metasomatische Metamorphose genannt.

Metamorphe Bereiche entwickeln sich an Plattengrenzen:

Bewegungen im Zusammenhang mit Eiszeiten

Wenn ein Kontinent mit einer Eisdecke belastet ist, sinkt er ab. Wenn sich das Klima ändert und die Gletscher schmelzen, steigt die Lithosphäre an, um das verlorene Gleichgewicht wiederzufinden. (Beachten Sie, dass das Eis viel schneller schmilzt als sich die Lithosphäre bewegt. Deshalb gibt es noch Fjorde.)

Bewegungen im Zusammenhang mit Erosion und Deposition

Wenn ein Sedimentbecken einen Sedimentationsprozess erfährt, sinkt es ab. Dieser Vorgang wird als Subsidenz bezeichnet. Andererseits neigt eine Bergkette, wenn sie erodiert wird, dazu, sich zu heben.

Entstehung von Gebirgsketten

Es wurden mehrere Theorien entwickelt, um die Entstehung von Gebirgsketten zu erklären. Sie lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen:

• Fixistische Theorien: Sie gehen davon aus, dass Kontinente sich nicht bewegen können.
  • Kontraktionstheorie
  • Geosynklinaltheorie
• Mobilistische Theorien: Sie gehen davon aus, dass Kontinente sich bewegen.
  • Wegeners Kontinentaldrift
  • Plattentektonik

Subduktionsorogene

• Vulkanische Inselbögen
• Kontinentale Vulkanbögen (perikontinentale Gebirge)

Obduktionsorogene

• Kollisionsorogene (interkontinentale Gebirge)
• Terrane-Akkretionsorogene