Plattentektonik: Expansion, Platten und ihre Grenzen

Expansion des Meeresbodens

Im Jahr 1962 schlug der Geophysiker Harry Hess vor, dass die Rückenbereiche geschaffen wurden, in denen neue ozeanische Kruste entstand. Neues Material wurde seitwärts geschoben, wodurch sich der Ozean ausdehnte. Der Basalt des Meeresbodens war älter und weiter vom Rücken entfernt; sein Alter war in Gebieten nahe den Kontinenten am höchsten und in der Achse des Rückens am geringsten. Alles begann, zusammenzupassen. Die aktuelle Expansionsgeschwindigkeit sollte wenige Millimeter pro Jahr betragen, aber es war schwer zu berechnen. Die Geschwindigkeit, mit der es sich im Laufe der Geschichte ausgedehnt hatte, konnte berechnet werden, weil Proben von Schiffen der geophysikalischen Prospektion gesammelt wurden. Studien zeigen, dass nicht nur die Kruste, sondern die gesamte Lithosphäre durch Konvektionsströmungen verschoben wird.

Die Asthenosphäre: Eine Schicht, die nicht da war

• Zunächst dachte man, die Asthenosphäre sei die Schicht, die das Gleiten der Lithosphäre ermöglichte und wo Konvektion auftrat.
• Derzeit ist bewiesen, dass die gesamte Mantelkonvektion betroffen ist. Die Lithosphäre ist der Teil, der unter der Konvektion liegt. Konvektion im Erdmantel verursacht die Bewegung der lithosphärischen Platten.

Lithosphärische Platten

• Ozeanische Platten: Bestehend aus ozeanischer Lithosphäre. Die Pazifische Platte, die Cocos Platte und die Nazca-Platte sind dieser Art.
• Kontinentalplatten: Bestehend aus kontinentaler Lithosphäre. Die Arabische Platte ist so.
• Verbundplatten: Bestehend aus ozeanischer und kontinentaler Lithosphäre (Nordamerika, Südamerika, Afrika, Eurasien, Pazifik und Indoaustralien/Antarktis).
• Mikroplatten: Kleine Fragmente der Lithosphäre, die sich bewegen und von größeren Platten umgeben sind (Inseln).

Ränder der Platten

Bereiche, in denen zwei oder mehr Platten in Kontakt kommen und interagieren, was zu intensiver geologischer Aktivität führt: Vulkanismus, Seismizität, Kompression ... Diese sind das Ergebnis der Art der Relativbewegung, die an diesen Rändern auftritt.

Art der Bewegung

• Divergent: Schafft konstruktiv neue ozeanische Lithosphäre. Moderate Seismizität, intensiver Vulkanismus, Expansion des Meeresbodens.
• Konvergent: Destruktiv, ozeanische Lithosphäre wird zerstört. Intensive Seismizität, Vulkanismus, Bildung von Vulkanlandschaften. Kollision zwischen Kontinenten: Seismizität, Faltung der Gesteine, Bildung von Reliefs.
• Scherung (Transform): Passiv oder konservativ. Seismizität.

Geologische Prozesse an den Plattenrändern

Konstruktive Ränder (Rücken)

Die Ränder der ozeanischen Rücken sind konstruktive Plattengrenzen:

• Bruchzonen, Tausende von Meilen lang, in denen heißes Mantelmaterial an die Oberfläche austritt und vulkanische Aktivität verursacht.
• Basaltbänder, die ozeanische Kruste bilden.
• Konvektionsströme erzeugen Dehnungsspannungen, die die beiden Seiten dieses Grabens auseinanderziehen und das Öffnen und den Austritt von Basaltmagma fördern.
• Der Druck bewirkt, dass Magma aus dem Inneren über den Rücken aufsteigt. Die Rift-Frakturen erhalten ihren Namen.
• In der Rift-Zone ist die Kruste dünn und gebrochen. Wasser aus dem Ozean wird in Form von hydrothermalen Quellen bei sehr hoher Temperatur ausgestoßen.

Passive Ränder (Transformstörungen)

Die Expansion des Meeresbodens bildet eine Scherzone, die den Namen Transformstörung erhält. Das Hauptmerkmal der Scherungsfehler ist eine sehr aktive Bewegung, die eine starke Seismizität erzeugt.

Zerstörerische Ränder (Subduktionszonen)

Die Subduktion der ozeanischen Erdkruste biegt sich und sinkt in den Erdmantel. Dies sind Zonen der Zerstörung der ozeanischen Lithosphäre. Die subduzierende Platte ist immer ozeanisch, aber die überfahrende Platte kann ozeanische oder kontinentale Lithosphäre sein.

• Die Kraft der subduzierenden Platte erzeugt Erdbeben.
• Magmatismus entsteht durch das Schmelzen des Basalts der subduzierten Platte.
• Wenn der Basalt leichter als das umgebende Material ist, entstehen vulkanische Gebirgsketten (Inselbögen).
• Metamorphose tritt aufgrund des erhöhten Drucks und der Temperatur auf.

Kollisionsränder (Orogenese)

Wenn zwei Kontinentalplatten aufeinandertreffen, wird eine über die andere geschoben (Überschiebung), und die konvergente Bewegung stoppt.

• Die Dicke der kontinentalen Lithosphäre nimmt zu und kann sich verdoppeln.
• Akkumulierte Sedimente werden deformiert, zerbrochen und in der Nahtzone zwischen den beiden Platten aufgetürmt, wodurch ein Relief entsteht, das als Kollisionsorogen bezeichnet wird.
• Es kommt zu einem isostatischen Aufstieg des Orogens durch den Schub der verdickten Lithosphäre in den Mantel.
• Kompression verursacht Schockmetamorphose und erzeugt Magmatismus.
• Die Kollision verursacht große Brüche in beiden Platten, was zu einer starken Seismizität führt.