Plattentektonik und Kontinentaldrift: Eine Übersicht

Die Benioff-Zone und seismische Aktivitäten

Benioff-Zone: Berichte über die Pazifikküste Nordamerikas zeigen, dass Erdbeben in einer besonderen Weise organisiert sind. Die Tiefe der seismischen Bereiche ist in Küstennähe geringer und nimmt zum Landesinneren hin zu, so als ob sie entlang einer geneigten Ebene angeordnet wären. Diese Struktur wird als Benioff-Oberfläche oder Benioff-Zone bezeichnet.

Der Ozeanboden und Magnetismus

Grund der Ozeane:
Die Umgebung: Seismische Untersuchungen zeigten, dass sich nicht nur die Kruste bewegt, sondern die gesamte Lithosphäre. In nur wenigen Millimetern pro Jahr öffnen sich hier neue Bereiche.
Magnetismus: Das Erdmagnetfeld hat seine Polarität im Laufe der Zeit mehrfach verändert. Diese schrittweisen Veränderungen des Magnetfeldes sind in vulkanischem Gestein (Paläomagnetismus) konserviert geblieben.

Theorie der Kontinentaldrift

Continental Drift: Kontinente bewegen sich auf dem Grund der Ozeane seitlich. Mechanismus der Kontinentalbewegung: Es gibt bisher keinen eindeutigen Mechanismus; möglicherweise ist die Erdrotation eine treibende Kraft. Die Bewegung der Kontinente führt zur Entstehung von Faltengebirgen (Ursprung des Reliefs).

Grundlagen der Plattentektonik

Plattentektonik: Die Lithosphärenplatten schwimmen seitlich auf dem darunter liegenden Erdmantel. Sowohl die Ozeanböden als auch die Kontinente befinden sich in ständiger Bewegung. Mechanismus der Kontinentalbewegung: Die Ursache liegt in den Mantelkonvektionsströmen unter der Lithosphäre. Wenn sich der Ozeanboden an den Rücken ausdehnt, schiebt er die Kontinente vor sich her. Die Kollision zwischen den Lithosphärenplatten ist der Ursprung des Reliefs.

Seismische Diskontinuitäten: Repetti

Repetti-Diskontinuität: Hierbei handelt es sich um eine seismische Grenzschicht, welche die Verteilung der Erdschichten markiert. Sie trennt den oberen Erdmantel vom unteren Erdmantel in einer Tiefe von etwa 670 km.

Alfred Wegeners drei Beweise

1. Morphologische Passgenauigkeit

Die Profile der Kontinentalränder (z. B. Südamerika und Afrika) passen wie Puzzleteile zusammen.

2. Paläoklimatische Belege

Spuren einer 300 Millionen Jahre alten Eisbewegung erschienen zunächst chaotisch. Sie ergeben jedoch Sinn, wenn man die Kontinente als eine zusammenhängende, eisbedeckte Masse betrachtet.

3. Paläontologische Beweise

Identische Fossilien wurden auf verschiedenen Kontinenten gefunden. Um dies zu erklären, muss man akzeptieren, dass die Kontinente einst ohne trennende Ozeane miteinander verbunden waren.

Geologische Prozesse und Begriffe

• Divergent: Eine Art der Plattenbewegung, bei der sich Platten voneinander entfernen (konstruktive Plattengrenzen).
• Konvergent: Platten bewegen sich aufeinander zu; dies sind destruktive Grenzen, an denen Gebirge entstehen.
• Diagenese: Die Umwandlung von Sedimenten in Sedimentgestein durch Druck und Temperatur, wobei es zur Verdichtung und Zementation der Komponenten kommt.
• Anatexis: Das Aufschmelzen von Gestein zu Magma aufgrund extrem hoher Druck- und Temperaturverhältnisse.
• Panthalassa: Der Name des riesigen Urozeans, der die gesamte Landmasse umgab.
• Metamorphose: Veränderung von Gesteinen unter hohem Druck und hoher Temperatur, ohne dass das Gestein schmilzt. Dabei entstehen metamorphe Gesteine.
• Magmatismus: Gestein schmilzt und bildet Magma. Wenn dieses Magma konsolidiert (abkühlt), entstehen magmatische Gesteine.

Transformstörungen und Seismizität

Transformstörungen: Zick-zack-förmige Brüche an den mittelozeanischen Rücken führen zu Unterbrechungen. Oft versetzt ein solcher Bruch den Rücken um einige Meilen nach links oder rechts. In diesem Fall wird das Segment des Ozeanbodens als Transformstörung bezeichnet. Diese Störungen sind sehr aktiv und erzeugen eine große Seismizität.

Beweise für die Plattentektonik

Die Auswirkungen der Plattenkollisionen (nach Benioff) führen zur Gebirgsbildung. So wurde bestätigt, dass die indische Platte durch Drift mit Asien kollidierte, was zur Entstehung des Himalaya-Reliefs führte. Die Plattentektonik liefert den Mechanismus, den bereits Hutton suchte, um die Faltung von Gebirgen und die Ablagerung von Sedimenten zu erklären.

Wegener und der Ursprung des Mobilismus

Wegener schlug seine revolutionäre Theorie vor: Die Kontinente verschieben sich und bildeten vor über 300 Millionen Jahren eine einzige zusammenhängende Masse. Der Name dieses Superkontinents war Pangea.

Schichten und Diskontinuitäten der Erde

Die Erdschichten

• Erdkruste
• Oberer Mantel
• Unterer Mantel
• Äußerer Kern
• Innerer Kern

Wichtige Diskontinuitäten

• Mohorovičić-Diskontinuität
• Conrad-Diskontinuität (innerhalb der Kruste)
• Repetti-Diskontinuität
• Gutenberg-Diskontinuität
• Lehmann-Diskontinuität