Interne Organisation der Erde und Plattentektonik

FRAGEBOGEN: Interne Organisation der Erde

1. Methoden zur Untersuchung des Erdinneren

• Externe: Zusammensetzung der Oberfläche, Gesteins- und Bohrlochstudien sowie Laborexperimente
• Interne: Seismologie, magnetische Methoden, Gravimetrie, astronomische Methoden

2. Wie werden seismische Wellen eingeteilt? Merkmale

Seismische Wellen werden in Oberflächenwellen und Körperwellen (tiefe Wellen) eingeteilt. Die Oberflächenwellen gibt es in zwei Arten:

• Rayleigh-Wellen (R): Schwingen in einer elliptischen Bewegung in einer vertikalen Ebene in Richtung der Wellenausbreitung.
• Love-Wellen (L): Schwingen horizontal, senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.

Die Körperwellen sind:

• P-Wellen: Longitudinale (kompressional) Wellen, schwingen parallel zur Ausbreitungsrichtung. Sie erreichen als Erste die Oberfläche.
• S-Wellen: Transversalwellen (quer), schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. S-Wellen breiten sich nicht in Flüssigkeiten aus.

3. Was ist eine Diskontinuität? Namen und betroffene Erdschichten

Eine Diskontinuität ist eine Region im Erdinneren, in der sich die Geschwindigkeit seismischer Wellen ändert, weil entweder die chemische Zusammensetzung oder der physikalische Zustand (Phase) sich verändert.

• Conrad-Diskontinuität: Grenze innerhalb der Kruste (Ober- und Unterkruste)
• Moho (Mohorovičić-Diskontinuität): Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel
• Repetti-Diskontinuität: Diskontinuität im oberen Mantel (historisch in einigen Regionen beschrieben)
• Gutenberg-Diskontinuität: Grenze zwischen Erdmantel und äußerem Kern
• Wiechert/Lehmann-Diskontinuität: Grenze zwischen äußerem und innerem Kern

4. Statisches Modell: Abschnitte der Erde

• Kruste: Dünne Schicht aus felsigem Material (0–70 km)
• Mantel: Dichtes, aus Gestein bestehendes Gebiet. Oberer Mantel (ca. 70–670 km) und unterer Mantel (ca. 670–2900 km)
• Äußerer Kern: Flüssig geschmolzener Kern (ca. 2900–5150 km)
• Innerer Kern: Massiver Metallkern (ca. 5150–6378 km)

5. Dynamisches Modell: Gliederung nach rheologischen Eigenschaften

• Lithosphäre (0 bis ~70–100 km): Kruste und oberster Mantel bilden eine starre Einheit, fragmentiert in Lithosphärenplatten.
• Asthenosphäre (ca. 100–350 km): Teil des oberen Mantels, relativ weich und teilweise plastisch, konvektiv beweglich; unterlagert die Lithosphäre.
• Mesosphäre (ca. 350–2900 km): Stabiler, dichterer Mantelbereich unterhalb der Asthenosphäre.
• Endosphäre (ca. 2900–6378 km): Bezieht sich auf den Kern; unterscheidbar in äußeren Kern (2900–5150 km) und inneren Kern (5150–6378 km).

6. Wie ist die Struktur der Kruste?

Kontinentale Kruste: Beinhaltet die Kontinente und Bereiche mit seichtem Meer; meist dicker und aus kontinentalen Gesteinen aufgebaut.

Ozeanische Kruste: Befindet sich unter den Ozeanen und ist dünner, besteht überwiegend aus basaltischen Gesteinen.

FRAGEBOGEN: Plattentektonik

1. Wer entwickelte die Theorie der Plattentektonik? Grundsätze

Die Idee der Kontinentalverschiebung geht auf Alfred Wegener zurück; die moderne Theorie der Plattentektonik fasst diese Ideen zusammen. Allgemeine Grundsätze sind:

• Die Erdkruste ist in zahlreiche tektonische Platten gegliedert (häufig werden etwa 12 Hauptplatten genannt).
• Platten können aus kontinentaler Kruste, ozeanischer Kruste oder einer Kombination beider bestehen.
• Die Platten bewegen sich auf der zähflüssigeren Asthenosphäre.
• Die Bewegung der Platten verursacht unterschiedliche geologische Prozesse (Vulkanismus, Erdbeben, Gebirgsbildung, Magmatismus usw.).
• Die Bewegung lithosphärischer Platten führt zu verschiedenen Arten von Plattengrenzen.

2. Welche Art von Kruste bilden tektonische Platten?

Ozeanische Kruste und kontinentale Kruste.

3. Welche Arten von Plattengrenzen gibt es?

Passiv, divergent und konvergent (häufig auch Transform- oder Schergrenzen genannt).

4. Was passiert, wenn zwei Ränder ozeanischer Kruste kollidieren?

Die ältere, dichtere ozeanische Platte wird subduziert und sinkt in den Mantel. Dies führt zu intensiven Erdbeben und zur Bildung eines vulkanischen Inselbogens.

5. Was passiert, wenn ozeanische und kontinentale Kruste kollidieren?

Die ozeanische Lithosphäre taucht unter die kontinentale Platte und es entstehen deformierte Gebirgsketten am Kontinentrand sowie starke Erdbeben und verstärkter Magmatismus.

6. Was passiert, wenn zwei kontinentale Krustengrenzen kollidieren?

Es dringt in der Regel nichts nennenswert in den Mantel; stattdessen entstehen Faltungsgebirge durch Aufwölbung und Überschiebung. Beispiele: Pyrenäen, Alpen, Himalaya.

7. Verhältnis zwischen Plattengrenzen und vulkanischer/seismischer Aktivität

Erdbeben und Vulkanismus treten überwiegend entlang der Plattengrenzen auf. Besonders intensiv ist die Aktivität in Subduktionszonen, wo ozeanische Platten unter kontinentale oder andere ozeanische Platten tauchen.

8. Was ist eine divergente Grenze? Erklärung

Divergente Grenzen entsprechen in vielen Fällen mittelozeanischen Rücken. Dort findet Meeresbodenspreading statt: In der Riftzone ist die Krustendicke geringer. Die Entstehung eines Rifts kann zur Spaltung einer Platte führen und zwischen den entstehenden Rändern bildet sich neue ozeanische Kruste. Obwohl die meisten mittelozeanischen Rücken unter dem Meeresspiegel liegen, gibt es auch Beispiele mit Landhebung, z. B. Island.