Konvektionsströmungen und Gebirgsbildung: Eine geologische Analyse

Die Bewegungen

Diese bestehen aus Konvektion: Aufwinde und Abwinde innerhalb der Flüssigkeit, die entstehen, wenn die Flüssigkeit instabil wird, da die Spitze dichter ist und dazu neigt, abzusinken, während der Boden weniger dicht ist und an die Oberfläche aufsteigt (Auftrieb).

Grabenbildung

Dies ist der Bruch einer kontinentalen Platte durch den Aufstieg einer thermischen Plume. Beispiele sind die Inselgruppen der Vulkanite, die durch heiße ozeanische Lithosphäre entstehen, wie die Azoren oder Hawaii. Nicht alle Inselbögen sind jedoch „Hot Spots“.

Konvektive Strömungen nachgelagert:

Die Plume wird durch zwei thermische Prozesse abgekühlt:

• Wärmeleitung in der Lithosphäre: Hier tritt Magnetismus auf, der den Vulkanismus auslöst.
• Expansion von Materialien: Gesteine, die die thermische Wolke bilden, dehnen sich aus, wenn sie Bereiche mit geringerem Druck erreichen. Die Expansion kühlt ab, ähnlich wie die Ausdehnung eines Gases die Temperatur senkt.

Wenn das Material in den Senken als absteigende Strömungen zurückkehrt, die diffuser sind, stört die aufsteigende Bewegung des Mantels die radiale Bewegung der thermischen Plume.

Die Fragmente aus der thermischen Plume erreichen die Repetti-Diskontinuität. Sie sinken nicht einfach ab und können an der Diskontinuität verharren, bis sie verdichtet werden.

Subduktion

Die Subduktion ist die Bildung konvektiver Strömungen in absteigender Reihenfolge, nachdem ozeanische Lithosphäre gebildet wurde. Subduktionszonen sind die Bereiche, in denen die ozeanische Platte abknickt und in den Mantel absinkt.

Eigenschaften der Subduktion:

• Sie sind in den Ozeanen zu finden.
• Die abtauchende Platte (Platten-Reiter) kann ozeanisch oder kontinental sein.
• Dort, wo die Platte abknickt, bildet sich ein tiefer Graben, der sich verlängert.
• Die große ozeanische Tiefe sammelt Sedimente an. Wenn diese Sedimente auf die Fahrerplatte treffen, werden sie zu einem Akkretionsprisma komprimiert.
• Es entstehen Gebiete mit hoher Seismizität (Erdbeben, die entlang einer als Benioff-Ebene bezeichneten Neigung verteilt sind), plutonische Intrusionen, Vulkanismus und die Bildung von Orogenen (Gebirgen).

Orogene sind Gebirge, deren Entstehung mit Subduktionszonen und Plattenbewegungen verbunden ist. Nach ihrer Herkunft werden 4 Typen unterschieden: Inselbogen-Orogene, thermische Orogene, Kollisionsorogene und Intraplatten-Orogene.

Inselbögen

Wenn die Fahrerplatte ozeanische Lithosphäre ist, führt die Orogenese, die sich an ihrem Rand bildet, zu einem linearen Archipel vulkanischer Inseln, das als Inselbogen bezeichnet wird.

Inselbögen sind Zonen intensiver vulkanischer und seismischer Aktivität. Entlang der Inselbögen bilden sich ozeanische Gräben, die die tiefsten der Erde sind. Das hohe vulkanische und seismische Risiko bringt andere Gefahren mit sich, wie Tsunamis (sehr zerstörerische Flutwellen).

Thermische Orogene

Wenn die Fahrerplatte aus kontinentaler Lithosphäre besteht, entsteht am Rand ein vulkanisches Relief, das als thermisches Orogen bezeichnet wird. In der Subduktionszone bildet sich ein flacher Graben, aber keine Inselbögen. Die Sedimente lagern sich eng am Kontinentalhang an und werden zu einem Akkretionsprisma komprimiert, das metamorphe und sedimentäre Gesteine bildet. Die ozeanische Kruste der subduzierten Platte erfährt, wie bei Inselbögen, eine Schmelze, wenn sie in den Mantel eintritt. Es entstehen Magmen, die aufsteigen, zu Vulkanausbrüchen führen und sich auch als Plutonite innerhalb der kontinentalen Kruste ansammeln.

Kollisionsorogene

Bei einer Kollision zwischen zwei kontinentalen Platten wird keine von beiden subduziert, was zu einem Kollisionsorogen führt. Im Gegensatz zu thermischen Orogenen und Inselbögen ist hier nicht nur der Vulkanismus vorherrschend, sondern das Relief wird durch die Faltung der Materialien beider Platten und der zuvor angesammelten Sedimente gebildet. Zwischen den beiden Platten entsteht Magmatismus, der zu Plutoniten führt.

Intraplatten-Orogen

Bei einer Kollision zwischen Kontinenten wird die Kompression ins Innere der beiden übertragen. Oft bilden sich große Verwerfungen, die Erdbeben verursachen. Diese Orogene haben nicht unbedingt eine lineare Form wie jene, die sich am Rand eines Kontinents bilden, sondern behalten die vage Form der Sedimentbecken bei, aus denen sie entstanden sind. Die Faltung der Materialien ist weniger intensiv als beim Kollisionsorogen, und die resultierende Reliefbildung ist ebenfalls weniger hoch.