Geologische Prozesse: Plattentektonik & Gebirgsbildung

Konvergente Subduktion

Bei konvergenter Plattenbewegung (Subduktion) gibt es verschiedene Fälle:

• Ozeanisch-Kontinental: Die dichtere ozeanische Platte taucht unter die kontinentale Platte ab.
• Ozeanisch-Ozeanisch: Wenn zwei ozeanische Platten kollidieren, subduziert meist die ältere, dichtere Platte unter die jüngere.
• Kontinental-Kontinental: Bei der Kollision zweier kontinentaler Platten werden Gebirgsketten gebildet, da keine der Platten leicht subduziert.

Orogenese (Gebirgsbildung)

Gebirge (Reliefs) entstehen hauptsächlich in Zusammenhang mit Subduktionszonen und Plattenbewegungen. Beispiele sind:

• Inselbögen: Entstehen bei ozeanisch-ozeanischer Subduktion.
• Kordilleren-Typ (Anden-Typ): Entstehen bei ozeanisch-kontinentaler Subduktion (thermales Orogen).
• Kollisionsgebirge (Alpen-Typ): Entstehen bei kontinental-kontinentaler Kollision.

Antrieb der Plattenbewegung

Die Bewegung der tektonischen Platten wird durch verschiedene Kräfte angetrieben:

• Konvektionsströme im Erdmantel: Heißes Material steigt auf, kühlt an der Oberfläche ab und sinkt wieder nach unten, wodurch die Platten bewegt werden.
• Plattenzug (Slab Pull): Die kalte, dichte, subduzierende Platte sinkt durch ihre eigene Schwerkraft in den Mantel und zieht den Rest der Platte hinter sich her.
• Rückendruck (Ridge Push): An mittelozeanischen Rücken drückt neu gebildete, heiße Lithosphäre die Platten auseinander.

Verwerfungen

Verwerfungen sind Brüche in Gesteinskörpern, an denen eine relative Bewegung (Verschiebung) der Blöcke stattgefunden hat. Ein Bruch ohne nennenswerte Verschiebung wird als Kluft (Diaklase) bezeichnet. Elemente einer Verwerfung sind:

• Verwerfungsfläche: Die Fläche, die die beiden verschobenen Blöcke trennt.
• Verschiebungsbetrag (Sprunghöhe): Die Distanz der relativen Bewegung zwischen zwei Punkten, die ursprünglich benachbart waren.
• Harnische (Striemen): Kratzspuren auf der Verwerfungsfläche, die durch die Reibung der Blöcke entstanden sind.
• Hangendes: Der Gesteinsblock, der oberhalb der (geneigten) Verwerfungsfläche liegt.
• Liegendes: Der Gesteinsblock, der unterhalb der (geneigten) Verwerfungsfläche liegt.

Falten

Falten entstehen durch plastische Verformung von Gesteinsschichten unter Druckspannung. Elemente einer Falte sind:

• Faltenachse: Eine gedachte Linie, die entlang des Scheitels (höchster Punkt einer Aufwölbung) oder des Trogs (tiefster Punkt einer Einmuldung) einer Falte verläuft.
• Faltenachsenebene: Eine gedachte Ebene, welche die Faltenachsen der verschiedenen übereinanderliegenden Schichten einer Falte verbindet.
• Faltenscharnier: Die Zone der stärksten Krümmung der Falte.
• Faltenschenkel (Flanke): Der Bereich einer Falte zwischen zwei benachbarten Faltenachsen (Scharnieren).

Exogene Prozesse im Gesteinskreislauf

Dies sind Prozesse, die an der Erdoberfläche wirken:

• Verwitterung: Die Zersetzung und der Zerfall von Gesteinen durch den Einfluss von Atmosphäre, Wasser oder Lebewesen.
• Erosion: Die Abtragung und der Transport von Gesteinsmaterial (Sedimenten), das durch Verwitterung entstanden ist (z.B. durch Wasser, Wind, Eis).
• Transport: Die Verlagerung des erodierten Materials.
• Sedimentation (Ablagerung): Das Absetzen und Anreichern des transportierten Materials.

Endogene Prozesse

Dies sind Prozesse, die im Erdinneren ablaufen:

Magmatismus

Die Entstehung, Bewegung und Erstarrung von Magma. Gesteinsschmelze (Magma) entsteht durch:

• Temperaturerhöhung: Z.B. durch Reibung an Subduktionszonen oder Aufstieg heißen Mantelmaterials.
• Druckentlastung: Verringert den Schmelzpunkt von Gesteinen (z.B. an mittelozeanischen Rücken).
• Fluidzufuhr (z.B. Wasser): Senkt ebenfalls den Schmelzpunkt von Gesteinen (z.B. in Subduktionszonen).

Metamorphose

Die Umwandlung von Gesteinen (Änderung der Mineralzusammensetzung und/oder Struktur) unter Einfluss von Druck, Temperatur und/oder chemisch aktiven Fluiden, ohne dass es zu einer vollständigen Aufschmelzung kommt. Häufige Bereiche sind:

• Subduktionszonen: Hier entstehen oft paarige metamorphe Gürtel (Hochdruck/Niedrigtemperatur und Niedrigdruck/Hochtemperatur).
• Kontinentalkollisionszonen: Große Bereiche mit hohem Druck und hoher Temperatur durch die Kollision und aufsteigende Magmen.

Isostasie

Das hydrostatische Gleichgewicht der Lithosphäre, die auf der dichteren, fließfähigen Asthenosphäre „schwimmt“. Wenn die Masse der Lithosphäre zunimmt (z.B. durch Eisauflast), sinkt sie tiefer ein; wenn die Masse abnimmt (z.B. durch Abschmelzen von Eis oder Erosion), hebt sie sich.

Gletscher

Ein Gletscher ist eine große Masse aus Eis, die auf dem Land durch die Ansammlung, Verdichtung und Rekristallisation von Schnee entsteht und sich unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegt oder bewegt hat. Er besteht typischerweise aus drei Teilen:

• Nährgebiet (Akkumulationszone): Der obere Bereich, oft in einem Kar (Zirkus), wo mehr Schnee fällt als abtaut (Akkumulation).
• Gletscherzunge: Der talwärts fließende Hauptkörper des Gletschers.
• Zehrgebiet (Ablationszone): Der untere Bereich, wo mehr Eis schmilzt oder verdunstet (Ablation) als durch Schnee hinzukommt.