Plattentektonik: Wilson-Zyklus und Plattengrenzen

Hintergrund: Von der Kontraktionstheorie

Während des neunzehnten und zwanzigsten Jahrhunderts dominierte die Kontraktionstheorie. Sie besagte, dass die Erde beim Abkühlen schrumpft, was zu großen Falten in der Erdkruste führt. Später wurde dies auch als Fixismus bezeichnet.

Der Wilson-Zyklus

Der Wilson-Zyklus beschreibt die Entstehung und Schließung von Ozeanbecken und die damit verbundenen Prozesse der Plattentektonik in sechs Phasen:

1. Kontinentale Fragmentierung: Beginnt oft durch einen Hotspot. Aufsteigendes Magma aus dem Mantel führt zu einer Vorwölbung der Lithosphäre.
2. Bildung eines Rift Valley: Die Lithosphäre bricht und bildet parallele Verwerfungen. Zentrale Blöcke sinken durch die Schwerkraft ab und bilden ein Rift Valley.
3. Bildung eines jungen, schmalen Meeres: Magma steigt aus dem Mantel auf, verfestigt sich am Boden des Grabens und schafft neue ozeanische Kruste.
4. Erweiterung des Meeresbodens: Die ozeanische Kruste kühlt ab, wird dichter und sinkt ab. Die Meere weiten sich zu großen Ozeanen aus (z. B. Atlantik).
5. Beginn der Subduktion: Wenn ozeanische Kruste alt und dicht wird, beginnt sie unter eine andere Platte abzutauchen (Subduktion). Dies kann an den Rändern gemischter Platten geschehen.
6. Kontinentale Kollision: Wenn die abtauchende ozeanische Platte Teil einer gemischten Platte ist, führt die Konvergenz zum Zusammenstoß zweier Blöcke mit kontinentaler Kruste.

Plattentektonik

Die gesamte Lithosphäre der Erde ist in starre Blöcke aufgeteilt, die Platten.

Arten von Platten

Nach Krustentyp:

• Ozeanische Platten: Bestehen hauptsächlich aus ozeanischer Kruste (z. B. Pazifische Platte, Philippinische Platte).
• Gemischte Platten: Bestehen aus kontinentaler und ozeanischer Kruste (z. B. Eurasische Platte, Indo-Australische Platte).
• Kontinentale Platten: Bestehen hauptsächlich aus kontinentaler Kruste (z. B. Iranische Platte).

Nach Größe:

Die Größe der Platten variiert stark:

• Große Platten: (z. B. Nordamerikanische, Südamerikanische, Eurasische, Afrikanische).
• Mittelgroße Platten: (z. B. Arabische, Karibische).
• Kleine Platten: (Mikroplatten).

Plattengrenzen

Plattengrenzen sind die Zonen, an denen die Lithosphärenplatten interagieren. Man unterscheidet drei Haupttypen:

Divergente (konstruktive) Plattengrenzen

Diese Grenzen entsprechen den Mittelozeanischen Rücken, wo neue Lithosphäre entsteht.

• Eigenschaften:
• Sehr breite unterseeische Gebirgszüge (1000-4000 km Breite, 3 km Höhe, 64000 km Länge).
• Entstehen durch vulkanische Gesteine, intermittierender Vulkanismus.
• Mittlere seismische Aktivität.
• In der Mitte befindet sich das Rift (ein tiefes Tal, das ist, wo sich die Platten trennen).
• Die Achse wird durch Transformstörungen unterbrochen.

Konvergente (destruktive) Plattengrenzen

Hier taucht eine Platte unter eine andere ab (Subduktion), wobei Lithosphäre zerstört wird. Die abtauchende Platte ist oft die dichtere. Die Benioff-Zone ist eine Zone erhöhter Erdbebenaktivität, die der abtauchenden Platte folgt.

Ozeanisch-Kontinentale Konvergenz

Eine dichtere ozeanische Platte taucht unter eine kontinentale Platte ab. An der Subduktionszone, oft unter dem Ozean gelegen, entsteht ein Tiefseegraben (z. B. vor den Anden). Merkmale von Tiefseegräben: Tiefe Depressionen, variable Tiefe und Breite. Sedimente werden durch den Druck deformiert und bilden ein Akkretionsprisma. Hohe vulkanische und seismische Aktivität. Magmatismus entsteht durch aufsteigendes Material, das in der Tiefe hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt ist und mit der Lithosphäre verschmilzt. Es entstehen vulkanische Gebirgszüge auf der kontinentalen Platte (z. B. Anden).

Ozeanisch-Ozeanische Konvergenz

Eine ozeanische Platte taucht unter eine andere ozeanische Platte ab. Es entsteht ein Tiefseegraben und ein vulkanischer Inselbogen. Inselbögen bestehen aus vulkanischen Inseln, die parallel zum Graben am Rand der überlagernden Platte liegen (z. B. Japan).

Kontinental-Kontinentale Konvergenz

Zwei kontinentale Platten mit ähnlicher Dichte kollidieren. Da kontinentale Kruste zu leicht ist, um tief zu subduzieren, kommt es zur Auffaltung und Verdickung der Kruste. Die Kollision führt zur Bildung großer intrakontinentaler Gebirgsketten (z. B. Himalaya).

Transformstörungen (konservative Plattengrenzen)

An diesen Grenzen wird Lithosphäre weder geschaffen noch zerstört. Sie werden auch als konservative oder passive Plattengrenzen bezeichnet. Die Platten gleiten seitlich aneinander vorbei, oft in entgegengesetzte Richtungen, entlang einer Transformstörung. Dies erzeugt Reibung in der Lithosphäre und verursacht häufige, starke Erdbeben. Die Seismizität ist hier sehr wichtig.