Seismische Wellen, Diskontinuitäten und Meteoriten: Grundlagen der Geowissenschaften

Seismische Wellen und Erdstrukturen

P-Wellen (Primärwellen)

P-Wellen sind Primärwellen. Sie bewegen sich am schnellsten und sind Longitudinalwellen. Das bedeutet, dass die gemahlenen Teilchen in Richtung der Wellenausbreitung schwingen. In Gesteinen führen sie zu abwechselnder Kompression und Entspannung.

S-Wellen (Sekundärwellen)

S-Wellen sind Sekundärwellen und breiten sich langsamer als P-Wellen aus. Es handelt sich um Transversalwellen, bei denen die Partikel senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle schwingen.

Diskontinuitäten im Erdinneren

Diskontinuitäten sind plötzliche Änderungen in der Geschwindigkeit der Wellenausbreitung.

Mohorovičić-Diskontinuität (Moho)

Dies ist die Grenze zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel. Sie liegt in einer Tiefe von 5 bis 10 km in den Ozeanen und zwischen 25 und 70 km unter den Kontinenten. Sie ist durch einen starken Anstieg der Ausbreitungsgeschwindigkeit seismischer Wellen gekennzeichnet. Diese Diskontinuität trennt die dünne Deckschicht (Kruste) von der darunter liegenden Ebene (Mantel).

Gutenberg-Diskontinuität

Diese Grenze liegt in etwa 2900 km Tiefe zwischen dem Mantel und dem Kern. Sie wird durch einen deutlichen Abfall der Geschwindigkeit der P-Wellen markiert, während die S-Wellen hier aufhören, sich auszubreiten. Diese Diskontinuität trennt den Mantel vom Erdkern. (Die Lehmann-Diskontinuität ermöglicht es, den äußeren, flüssigen Kern vom inneren, festen Kern zu unterscheiden.)

Meteoriten und Fossilien

Meteoriten

Meteoriten sind Himmelskörper, die die Erdbahn kreuzen und auf die Erdoberfläche fallen. Der Asteroidengürtel liegt zwischen Mars und Jupiter. Meteoriten sind etwa 4,5 Milliarden Jahre alt, also genauso alt wie die Erde, und stammen aus der Materie, aus der sich das Sonnensystem gebildet hat. Sie liefern vielfältige Informationen über die Natur der Erde.

Zusammensetzungsbasierte Klassifizierung von Meteoriten:

• Chondrite: Sie machen 86% der Gesamtmenge aus und bestehen aus einer Mischung von Mineralien, wie sie auch in Peridotiten vorkommen.
• Achondrite: Sie repräsentieren 9% und haben eine ähnliche Zusammensetzung wie Basalt.
• Siderite (Eisenmeteorite): Sie bestehen aus Eisen und Nickel und machen 4% der bekannten Meteoriten aus.

Fossilien und Fossilisation

Der Rest (ca. 1%) sind Überreste von Organismen, die dauerhaft erhalten geblieben sind.

Prozesse der Fossilisation:

Manchmal versteinern kleine Überreste durch mineralogische Veränderungen.

• In den meisten Fällen löst sich die Schale (z. B. eines Weichtiers) auf, und die Lücke wird durch zirkulierendes Mineralwasser gefüllt, wodurch die Außenform des Körpers entsteht.
• In anderen Fällen bedeckt Sediment die Schale, dringt auch in das Innere ein und bildet so eine Innenform.