Geheimnisse der Ozeanischen Kruste: Meeresbodenspreizung, Subsidenz & Kristallbildung

Die Ozeanische Kruste: Aufbau und Alter

Die Tiefsee besteht aus mehreren Schichten von Sedimenten. Die oberflächlichsten Schichten sind die jüngsten, und ihr Alter nimmt mit zunehmender Tiefe zu. Die älteste Sedimentschicht in jedem Bereich ist ähnlich alt wie die Basalte darunter; sie repräsentiert die alte ozeanische Kruste an diesem Ort.

Wichtige Fakten zur Ozeanischen Kruste

• Der Mittelozeanische Rücken: Die Basalte am Rücken sind jung, das heißt, sie haben sich in den letzten Millionen Jahren gebildet.
• Alter der Basalte: Die alten Basalte unterhalb der Sedimente nehmen mit der Entfernung von den Rücken an Alter zu.
• Maximales Alter: Das Alter der ozeanischen Kruste überschreitet nie 180 Millionen Jahre.

Die Theorie der Meeresbodenspreizung

Die Theorie der Meeresbodenspreizung erklärt die Entstehung und Bewegung der ozeanischen Kruste in drei Phasen:

1. Phase 1: Magma am Rücken

   Magma steigt am Mittelozeanischen Rücken auf. Es kühlt ab und bildet Basalt, der Magnetitkristalle mit normaler Polarität enthält.

2. Phase 2: Bewegung und Polaritätswechsel

   Die neu entstandene Lithosphäre bewegt sich auf beiden Seiten vom Rücken weg. Der frei gewordene Platz wird durch neues Magma besetzt, dessen Magnetitkristalle die zu diesem Zeitpunkt herrschende, oft umgekehrte, Polarität aufzeichnen.

3. Phase 3: Fortlaufende Krustenbildung

   Der Prozess der Schaffung neuer ozeanischer Lithosphäre setzt sich fort. Jedes Mal zeichnen die Basalte die Polarität der magnetischen Felder der Erde auf.

Warum der Meeresboden absinkt: Thermische Subsidenz

Am Mittelozeanischen Rücken ist die Lithosphäre extrem dünn. Hier können Temperaturen von bis zu 1000 °C in nur 2 km Tiefe erreicht werden. Wenn der Rücken 2 km über dem umgebenden Meeresboden liegt, liegt das an diesen hohen Temperaturen: Die Materialien am Rücken sind ausgedehnt und haben eine geringere Dichte.

Der Kontakt mit Meerwasser kühlt die neu gebildete Kruste ab, was ihr Volumen reduziert. Wenn sich die Lithosphäre vom Rücken entfernt, wird sie dicker und dichter, was zu ihrem Absinken führt. Dieses progressive Absinken durch Abkühlung wird als thermische Subsidenz der Lithosphäre bezeichnet und erklärt, warum die Tiefseebecken viel tiefer liegen als die Mittelozeanischen Rücken.

Der Mechanismus der Thermischen Subsidenz

In den Bereichen abseits des Mittelozeanischen Rückens wird die ozeanische Lithosphäre gebildet. Mit zunehmendem Alter kühlt sie ab, und die oberste Schicht des Erdmantels wird an die Basis der Kruste angefügt.

• Die Materialien der ozeanischen Kruste sind weniger dicht als die des Mantels.
• Die Lithosphäre und die sublithosphärischen Mantelmaterialien haben jedoch die gleiche Zusammensetzung.
• Die kalte Lithosphäre ist dichter als die heißen, ausgedehnten sublithosphärischen Materialien.

Wenn die Dichte der Lithosphäre im Durchschnitt etwa 100 Millionen Jahre erreicht, beginnt sie, die Dichte des darunterliegenden Mantels zu übersteigen. Dies führt dazu, dass sie unwillkürlich absinkt und im Inneren des Mantels verschwindet (Subduktion).

Kristalle und Kristallisation

Was ist ein Kristall?

Ein Kristall ist ein Mineral, das eine geometrische Form mit ebenen Flächen, Kanten und Ecken aufweist.

Methoden der Kristallisation

Kristalle können auf verschiedene Weisen entstehen:

1. Erstarrung geschmolzener Materialien

   So entstehen beispielsweise Kristalle in plutonischen Gesteinen durch die Abkühlung von Magma.

2. Sublimation gelöster Gase

   Schwefelkristalle können beispielsweise in den Bereichen entstehen, wo vulkanische Gase entweichen.

3. Chemische Fällung aus wässriger Lösung

   Hierbei scheiden sich gelöste Stoffe aus einer Lösung ab und bilden Kristalle.

Bedingungen für die Kristallentwicklung

Für die Entwicklung eines Kristalls sind bestimmte Bedingungen erforderlich:

• Zeit

  Wenn Magma schnell abkühlt, können Atome und Ionen in der Schmelze keine geordnete Struktur annehmen, und es bildet sich Glas oder nur eine geringe Kristallentwicklung. Erfolgt die Verdampfung in einer wässrigen Lösung zu schnell, bilden sich gleichzeitig viele Kristallisationskeime, was zu zahlreichen mikroskopisch kleinen Kristallen führt.

• Raum

  Für die Entwicklung eines Kristalls ist ausreichend Platz notwendig. Ist der verfügbare Platz begrenzt, treten Störungen durch das gleichzeitige Wachstum benachbarter Kristalle auf, und keiner von ihnen nimmt ideale geometrische Formen an.

• Ruhe/Stabilität

  Eine bewegte Umgebung ist ein Hindernis für die Entwicklung von Kristallen.