Der Wilson-Zyklus: Plattentektonik und Superkontinente

Der Wilson-Zyklus: Definition und Bedeutung

Der Wilson-Zyklus ist ein fundamentales Konzept der Geologie, benannt nach John Tuzo Wilson. Er beschreibt den wiederkehrenden Prozess der Öffnung und Schließung von Ozeanbecken, der zur Verschmelzung und zum Auseinanderbrechen der tektonischen Platten führt. Dieser Zyklus integriert das Tempo der geologischen Zeit in die Theorie der Plattentektonik.

Die Phasen des Wilson-Zyklus

Der Zyklus beginnt mit dem Auseinanderbrechen eines Kontinents, angetrieben durch die Einwirkung eines Hot Spots.

1. Kontinentales Rifting und Ozeanbildung

Ein Hot Spot entsteht durch eine Konzentration von Wärme unter dem Kontinent (oft aufgrund schlechter thermischer Isolation). Diese Konzentration führt zur Ausdünnung und Zersplitterung der Lithosphäre. Es bildet sich eine Kluft (*Rift*), die sich zu einem Ozean entwickelt.

• Der Boden dieses Ozeans wird durch parallele Streifen aus Basalt gebildet, die die magnetische Umpolung der Erde widerspiegeln.
• Die Kontinente auf beiden Seiten des Grabens bewegen sich auseinander, wobei es zu geringer seismischer Aktivität, aber zu wichtiger Sedimentation kommt.

2. Abkühlung und Subduktion

Die ozeanische Kruste kühlt ab, je weiter sie sich vom mittelozeanischen Rücken entfernt. Sie wird dadurch fester und dichter. Sobald sie kalt genug ist, bricht sie und startet die Subduktion – typischerweise am schwächsten Teil (dem Kontinentalrand am nächsten). Dadurch wird die ozeanische Kruste zerstört.

3. Kontinentale Kollision und Superkontinent-Bildung

Wenn das Ozeanbecken fast geschlossen ist, kommt es zur Kollision der kontinentalen Krusten. Dies führt zu einer starken Entlastung, wobei die Sedimente des Kontinentalrandes gefaltet werden und es zu Brüchen am Rand des Kontinents kommt. Dieses Relief vernäht die Platten, was zur Verschmelzung und Bildung eines großen Superkontinents führt, obwohl eine schwächere Narbe zurückbleibt.

Der erneute Zerfall

Auf diesem großen Kontinent erscheint erneut ein Hot Spot, der den Zyklus von Neuem beginnt und den Superkontinent zerbrechen lässt. Nach diesem Schema werden alte Kontinente zusammengelegt, wobei Felsen aus der modernen ozeanischen Kruste hinzugefügt werden.

Kritik und alternative Perspektiven

Einige Geologen sind der Meinung, dass dieser Zyklus eher ein Modell als eine absolute Realität ist. Sie argumentieren, dass die großen Superkontinente nicht immer zur gleichen Zeit vollständig verbunden waren, sondern dass Teile zu verschiedenen Zeitpunkten in der Erdgeschichte hinzugefügt wurden und wieder zerbrachen.

Die Rolle der Hot Spots

Wir erinnern daran, dass Hot Spots auch unter der ozeanischen Kruste auftreten können und nicht unbedingt nur unter den größeren Kontinenten oder in der Mitte, wo die „Kühlung“ geringer ist. Derzeit aktivste Hot Spots sind:

• Kanarische Inseln
• Kap Verde
• Yellowstone Park

Aktuelle Dynamik am Beispiel der Afrikanischen Platte

Es ist möglich, dass, während ein Teil zunehmend auseinanderbricht, ein anderer hinzugefügt wird. Auch während der Kollision mit einer Platte gegen eine andere kann sich in einer dieser Platten eine neue Kluft bilden, die andere Körper trennt.

Dies scheint derzeit bei der Afrikanischen Platte der Fall zu sein: Sie schiebt sich über den indischen Rücken und entfernt sich vom afrikanischen Kontinent, breitet sich aber gleichzeitig entlang des Rift Valley aus und schiebt Afrika in Richtung Indischer Ozean.

Ungeklärte Fragen der Theorie

Der Wilson-Zyklus legt einen starken Fokus auf die Kontinente, obwohl sein Modell nicht vergessen werden darf. Das Hauptproblem, das die Theorie nicht löst, ist die genaue Entstehung der konvektiven Strömungen. Diese Strömungen erzeugen Unregelmäßigkeiten im Mantel oder Kern, die lokale Temperaturunterschiede (höher oder niedriger als die Umgebung) ermöglichen.