Geologie: Energie, Vulkane, Erdbeben und Gesteine

1. Energie im Inneren der Erde

Die Temperatur im Erdinneren

Obwohl die Erdoberfläche kalt ist, haben Wissenschaftler errechnet, dass die Temperatur in 2000 km Tiefe 2500 °C überschreitet und im Erdkern etwa 4500 °C erreicht.

Folgen des Wärmeverlusts

Die Erde strahlt Wärme nach außen ab, was zur Bildung von Magma führt. Magma ist geschmolzenes Gestein bei hoher Temperatur. Wenn es die Oberfläche erreicht, entstehen Vulkane.

2. Vulkane

Entstehung von Vulkanen

Vulkane entstehen, wenn Magma an die Oberfläche steigt. Während Eruptionen treten Explosionen auf, die Gase aus dem Magma freisetzen.

Vulkanische Materialien

Bei Eruptionen stößt ein Vulkan folgende Materialien aus:

• Gase: Sie entweichen aus der Lava.
• Laven: Flüssiges Gestein, das vom Vulkan ausgeworfen wird.
• Pyroklastika: Diese werden unterteilt in: Bomben (bis zu 30 cm), Lapilli und Asche (sehr fein und leicht).

Wo befinden sich Vulkane?

Vulkane bilden sich an folgenden Orten:

• Mittelozeanische Rücken: Wo zwei Platten auseinanderdriften und Magma aus dem Mantel aufsteigt. Beispiele sind Island und die Kapverdischen Inseln.
• Subduktionszonen: Wo zwei Platten aufeinandertreffen und eine in den Mantel abtaucht. Hier sind Vulkane wie der Krakatau oder der Chimborazo entstanden.

3. Erdbeben

Erdbeben sind Erschütterungen des Bodens, die normalerweise einige Sekunden bis wenige Minuten andauern.

Warum treten Erdbeben auf?

• Tektonische Erdbeben: Entstehen durch Brüche oder Risse im Gestein.
• Vulkanische Erdbeben: Werden durch die Bewegung von Magma im Untergrund erzeugt.

Erdbebengebiete

Die meisten Erdbeben ereignen sich an den Grenzen zwischen Lithosphärenplatten:

• In Subduktionszonen, wo eine Platte unter eine andere abtaucht.
• An mittelozeanischen Rücken infolge der auseinanderstrebenden Plattenbewegungen.
• Entlang großer Verwerfungen, wie der San-Andreas-Verwerfung, wo zwei Platten seitlich aneinander vorbeigleiten.

4. Magmatische Gesteine

Bildung von magmatischen Gesteinen

• Plutonite: Entstehen, wenn Magma im Erdinneren erstarrt. Sie bilden meist große Gesteinsmassen, sogenannte Plutone.
• Subvulkanische Gesteine: Entstehen, wenn Magma in Risse und Frakturen eindringt und dort erstarrt, was zu dünnen, aber großflächigen Gesteinskörpern führt.
• Vulkanische Gesteine: Entstehen, wenn das Magma die Oberfläche erreicht und dort in Schichten erstarrt.

5. Metamorphe Gesteine

Metamorphe Gesteine entstehen aus bereits existierenden Gesteinen, die durch hohen Druck und hohe Temperaturen umgewandelt werden.

Metamorphose

Metamorphose tritt auf, wenn Gesteine tief unter der Erde begraben werden, durch heißes Magma beeinflusst werden und somit extremen Temperaturen ausgesetzt sind.

Ursprung der metamorphen Gesteine

Metamorphe Gesteine entstehen aus Sedimentgesteinen: Ton wird zu Schiefer oder Gneis, Kalkstein zu Marmor und Sandstein zu Quarzit. Die Art des Gesteins hängt von der Intensität der Metamorphose ab, der die Ausgangsgesteine ausgesetzt waren.