Plattentektonik: Konvergenz, Subduktion und Wilson-Zyklus

Konvergenz zwischen zwei ozeanischen Platten

Dies tritt ein, wenn die ozeanische Lithosphäre abkühlt und sich verdichtet, während sie sich vom Mittelozeanischen Rücken entfernt. Es kommt ein Zeitpunkt, an dem sie bricht und subduziert.

Merkmale der Subduktionszonen:

• Große Schleifenbildung.
• Intensiver Magmatismus, der zu einer Reihe von vulkanischen Inselbögen führt.
• Tektonische Erosion.
• Verschmelzung der ozeanischen Kruste beim Eintritt in den sublithosphärischen Mantel.

Der Druck der subduzierenden Platte auf die Oberplatte ist nicht sehr groß, was Folgendes bestimmt:

• Sedimente werden mit Leichtigkeit subduziert.
• Es entsteht ein sehr tiefer Tiefseegraben.

Konvergenz: Ozeanische und kontinentale Platte

Gekennzeichnet durch:

• Die subduzierende Platte sinkt in einem flacheren Winkel ab.
• Magmatismus und Vulkanismus treten auf.
• Es findet eine Obduktion statt.
• Die subduzierende Platte übt starken Druck auf die Oberplatte aus, sodass:
  • Sedimente nicht leicht subduziert werden.
  • Die Seismizität sehr hoch ist.
  • Es zu einer Verdickung der kontinentalen Platte kommt.

Orogen: Eine Gebirgskette, die durch Kompression und Verdickung der kontinentalen Lithosphäre gebildet wird.

Kontinentale Konvergenz zwischen zwei Platten

Merkmale:

• Die Subduktion wird nach der Kollision unterbrochen.
• Beide kontinentalen Lithosphären sind ineinander verkeilt und schieben sich übereinander.
• Es entsteht eine orogene Naht zwischen den beiden Kontinentalplatten.
• Ophiolithe können gefunden werden.
• Es gibt erhebliche Brüche in der kontinentalen Lithosphäre.
• In der Nahtzone treten intensive Deformation und Metamorphose auf.

Sublithosphärische Dynamik

Im Zuge der ozeanischen Subduktion treten zwei Effekte auf die subduzierende Platte auf:

• Entwässerung: Das Gestein verliert fast das gesamte Wasser, das mit den Sedimenten subduziert wurde.
• Partielles Schmelzen: Die Materialien gehen in eine leichter schmelzbare flüssige Form über und bilden ein Magma mit einer granitähnlichen Zusammensetzung, das zur Oberfläche aufsteigt.

D''-Schicht und thermische Plumes

Thermische Plumes (Mantelplumes) entstehen durch Materialdichte-Unterschiede im unteren Erdmantel. Wenn ein thermischer Plume die Basis der Lithosphäre erreicht, wird diese erhitzt. An der Oberfläche zeigt sich dies als Hotspot, ein Bereich mit aktivem Vulkanismus.

Basaltplateaus

Vulkanismus an einem Hotspot stößt Basaltlava mit hoher Temperatur aus. Die mit Lava bedeckten Gebiete werden als Basaltprovinzen oder Basaltplateaus bezeichnet.

1 Intraplattenvulkanismus: Kanarische Inseln

• Die vulkanische Aktivität ist diskontinuierlich, was gegen eine permanente thermische Fahne spricht.
• Die vulkanische Aktivität ist ungleich verteilt und entspricht nicht dem Modell erloschener Vulkane.
• Seismische Untersuchungen haben kein heißes Material unter den kleinen Inseln nachgewiesen, wie es bei Hotspots der Fall wäre.

Die am weitesten akzeptierte Hypothese ist, dass der kanarische Vulkanismus auf eine Reihe von Verwerfungen zurückzuführen ist, welche die atlantische Lithosphäre durchziehen. Diese Brüche entstanden durch die Kollisionszone zwischen der afrikanischen und der nordafrikanischen Platte, die auch zum Atlas-Gebirge führte.

Geologie der kontinentalen Intraplatten

Wenn sich ein thermischer Plume unter der kontinentalen Lithosphäre befindet (die dicker und kälter als die ozeanische ist), kann er diese nicht leicht durchstoßen. Die weniger dichte kontinentale Lithosphäre beginnt sich durch den Druck und die Hitze von unten auszudehnen und anzuheben. Diese Hebung verursacht eine Dehnung der Kruste, die schließlich bricht.

In den Bruch oder Riss beginnt basaltisches Magma einzudringen, das ozeanische Kruste bildet. Der Riss wird zu einem beginnenden Meer, und der Prozess der Ozeanbodenspreizung beginnt.

1 Der Wilson-Zyklus

Der Geologe Wilson schlug 1960 vor, dass Ozeane einen Lebenszyklus haben. Seine Theorie basiert auf:

• Rifting: Beginn des Aufbrechens eines Kontinents.
• Öffnung eines Ozeans: Trennung in zwei neue Kontinente.
• Subduktion: Annäherung der Kontinentalränder.
• Kontinentale Kollision: Abschluss des Zyklus.

2 Grabenbildung auf der Iberischen Halbinsel

Die Iberische Halbinsel erlebt derzeit eine allgemeine Hebung, die sowohl an den Küsten als auch im Binnenland sichtbar ist. Flussterrassen und angehobene Erosionsebenen sind starke Indizien dafür, dass die Wassersysteme auf Ebenen reagieren, die durch die Hebung beeinflusst werden. Es besteht eine klare Tendenz zur Bruchbildung.