Geologische Prozesse: Plattentektonik, Vulkane und Erdbeben

Grundlagen der Geologie: Kruste, Platten und Prozesse

Plattentektonik und Erdkruste

Plattengrenzen

• Mittelozeanische Rücken (MOR): Konstruktive Plattengrenzen, die entstehen, wenn Lithosphärenplatten getrennt werden und Ozeane wachsen.
• Tiefseegräben (Pits): Destruktive Plattengrenzen, die entstehen, wenn ozeanische Lithosphärenplatten absinken (Subduktion).

Die Erdkruste

• Kontinentale Kruste: 30 bis 70 km tief unter den Kontinenten.
• Ozeanische Kruste: 5 bis 10 km tief unter den Ozeanen.

Große Mittelozeanische Rücken

Drei große dorsale Rücken: Pazifischer Ozean, Atlantischer Ozean und Arktischer Ozean (Polarmeer).

Vulkanismus und Magma

Magma: Definition und Eigenschaften

Magma ist geschmolzenes Material tief in der Erdkruste oder im oberen Mantel. Es hält Temperaturen von 1000 °C bis 1200 °C stand und ist daher flüssig.

Zusammensetzung von Silikat-Magma

Silikatgestein (geschmolzenes Gestein), Gase und Wasserdampf.

Faktoren der Magma-Viskosität

Der Gehalt an Siliziumdioxid (SiO₂) beeinflusst die Zähflüssigkeit:

• Hoher SiO₂-Gehalt: Sehr zähflüssig.
• Niedriger SiO₂-Gehalt: Flüssiger.

Vulkanische Materialien

• Fest: Vulkanische Bomben, Lapilli und Asche.
• Flüssig: Lava (Magma ohne Gas).
• Gas: Treten allmählich aus; Ansammlung führt zu Explosionen im Vulkan.

Typen von Vulkanausbrüchen

• Hawaiianisch: Sehr flüssige Lava, keine Explosionen (z. B. Mauna Loa).
• Strombolianisch: Weniger flüssige Lava, Gasexplosionen (z. B. Stromboli).
• Vulkanisch: Weniger flüssige Lava, heftige Explosionen (z. B. Lipari).
• Peleanisch: Sehr zähflüssige Lava, extrem heftige Explosionen (z. B. Mount Pelée, Martinique).

Erdbeben und Seismologie

Definition und Ursachen

Erdbeben sind kurzzeitige Schwingungsbewegungen, verursacht durch Brüche in der Erdkruste.

Ursachen: Interne Verschiebungen (Dislokationen) von Krustenmaterialien und Bewegungen der tektonischen Schichten.

Wichtige Begriffe

• Hypozentrum (Fokus): Der interne Punkt in der Erde, an dem das Erdbeben entsteht.
• Epizentrum: Der Punkt auf der Erdoberfläche direkt über dem Hypozentrum, wo das Erdbeben die größte Intensität hat.

Messung von Erdbeben

• Seismograph: Ein Gerät, das die Ankunft seismischer Wellen aufzeichnet.
• Seismogramm: Die Aufzeichnung der seismischen Wellen.

Seismische Wellen

Wellen, die während des Erdbebens entstehen:

• P-Wellen: Am schnellsten, stammen aus dem Hypozentrum.
• S-Wellen: Die zweiten, stammen aus dem Hypozentrum.
• L-Wellen: Entstehen im Epizentrum und verursachen den größten Schaden.

Erdbebenskalen

• Mercalli-Skala: Gibt den verursachten Schaden an.
• Richter-Skala: Gibt die freigesetzte Energie des Erdbebens an.

Geologische Oberflächenprozesse

Verwitterung

Zersetzung oder chemische Veränderung der Gesteine durch die Einwirkung der Atmosphäre und der Lebewesen.

Formen der Verwitterung

• Physikalische Verwitterung: Wenn Gestein zerbricht (mechanische Zerstörung).
• Chemische Verwitterung: Wenn sich die chemische Zusammensetzung ändert (z. B. Farbveränderung).
• Biologische Verwitterung: Bei Einbeziehung von Lebewesen.

Beispiele für Physikalische Verwitterung

• Gelifraktion (Frostsprengung): Regenwasser fällt durch die Ritzen von Felsen und gefriert.
• Thermofraktion (Temperaturverwitterung): Gesteine ziehen sich bei Kälte zusammen und dehnen sich bei Hitze aus.
• Haloklastie (Salzsprengung): Kristallisation von Salzen in Gesteinsspalten.

Erosion, Transport und Sedimentation

• Erosion: Abtragung und Mobilisierung von Gesteinsmaterial.
• Transport: Die Beförderung des abgetragenen Materials von einem Ort zum anderen.
• Sedimentation: Die Ablagerung des transportierten Materials.