Plattentektonik und Plattenbewegung

Biologie (Subject) / Plattentektonik und Plattenbewegung (Lesson)

Erdwissenschaften

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"Plattentektonik" = Schlüssel zu Verständnis für (6): Erdbeben, Vulkanismus, Aufbau - Ozeanböden, Gebirgsbildung, Vorkommen - Lagerstätten, Verbreitung - Pflanzen-&Tiergruppen
Wegbereiter Plattentektonik: Alfred Wegener, deutscher Geophysiker u. Meteorologe (1880-1930), ab 1924 Uni Graz, starb 1930 bei Grönlandexpedition Ähnlichkeiten der Küstenlinien der Kontinente (Afrika - Südamerika!) --> Kontinentalverschiebungstheorie (1912) - einst "Urkontinent", zerbrochen, passiv unherdriften auf zähflüssigen Untergrund, wegen Erdrotation. Theorie lange nicht anerkannt!
Er untermauerte WEGENERS Überlegungen: Otto Amperer, österr. Geologe: Echolotmessungen im Atlantik in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts -> Entdeckung "Mittelatlantischer Rücken" (Gebirbe auf dem Meeresgrund). Ampferer: Es handle sich um Aufdringen von Magma. --> 1941 Unterströmungstheorie: Tiefseerinnen (zb. bei Antillen) sind "Verschluckungsrinnen".
Tiefseebohrungen revolutionieren die Geologie. Wann? Auswirkungen? Forschungsschiff, in 12 Jahren bis 1983 900 Tiefbohrungen im Meeresboden -> sensationelle Ergebnisse & enorme Auswirkungen auf Erdwissenschaften!
Erkenntnis aus den 900 Tiefbohrungen im Meeresboden? Art und Alter der Gesteine? - Basaltischer junger Meeresboden. Unter relativ dünner Sedimentschichte. Basalte (dunkle, feinkörnige Vulkangesteine) der ozeanischen Kruste überraschend jung: manche nicht einmal eine Million Jahre alt. Untersuchungen in Atlantik und Pazifik -> Verteilungsmuster: Mittelatlantischer Rücken - Basalte am jüngsten, an Kontinentalrändern älter. Gedankenexperiment, schrumpfen des Ozeans in W-O-Erstreckung bis vor etwa 200 Millionen Jahren.
Jura Vor 200 - 145 Mio. Jahren
Kreide Vor 145 - 65 Mio. Jahren.
Paläogen = ? Alttertiär Vor 65 - 23 Mio. Jahren
Neogen = ? + ? Jungtertiär: Vor 23 - 1,8 Mio. Jahren Quartär: Vor 1,8 - 0 Mio. Jahren
Lithosphäre etc. Die Lithosphäre (feste Gesteinshülle, von griechisch líthos ‚Stein‘ und sphära ‚Kugel‘) umfasst die Erdkruste und den lithosphärischen Mantel. Der lithosphärische Mantel umfasst den äußersten Teil des äußeren Erdmantels. Unter ihm liegt die teilweise aufgeschmolzene Asthenosphäre: (griechisch a + sthenos „ohne Festigkeit“) = Low Velocity Zone, beginnt als Teil des äußeren Erdmantels unter der Lithosphäre, je nach deren Dicke, in einer Tiefe von 60–210 km und reicht hinunter bis in eine Tiefe von 300–410 km.
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"Sea-Floor-Spreading-Model" H.H.HESS kombinierte all diese Fakten - "Sea-Floor-Spreading-Model" = Spreizung der Ozeanböden --> weltweit anerkanntes Konzept der Plattentektonik. Spreizen mittels unter Platten aufsteigendes Magma verursacht.
Antriebskräfte der Plattenbewegung? Annahme: Konvektionsströme sind Antriebskräfte für Verschiebung einzelner Krustenteile im oberen Erdmantel. Heißere, leichtere Schmelzen steigen auf, kühlen ab, sinken. Starre, durchschnittl. 100km dicke, Schollen oder Platten bewegen sich auf fließfähiger Asthenosphäre.
Subduktion = ? Subduktion von ozeanischen Platten Subduktion = Verschluckung Ozeanische unter kontinentale Platte oder ozeanische unter ozeanische Platte Trifft eine Kontinentalplatte auf eine ozeanische Platte, so taucht die ozeanische Platte wegen der höheren Dichte meistens in den Erdmantel ab und wird dort wieder aufgeschmolzen. Dies wird als Subduktion bezeichnet. In den Subduktionszonen treten häufig Erdbeben und Vulkanausbrüche auf.
Obduktion von ozeanischen Platten Ozeanische über ozeanische Platte. Bei der Kollision von ozeanischen Platten mit anderen kommt es in manchen Fällen nicht zu einer vollständigen Subduktion der ozeanischen Kruste. Teile der ozeanischen Platte werden von ihrem Unterlager abgeschürft und auf die obere Platte aufgeschoben (Obduktion).
Kontinentale vs. kontinentale Platte Bei der Kollision zweier kontinentaler, granitischer Krustenteile kommt es in der Regel mitunter zu Auffaltung hoher Gebirgszüge. Z.B. Indisch-Australische Platte drängte gegen Eurasische Platte --> Bildung des Himalaya-Gebirges. Alpen: Afrikanische Platte vs. Eurasische Platte, viel Material wurde subduziert und eingeschmolzen, daher nicht so gewaltig hoch wie Himalaya. Darüber hinaus können zwei Platten auch einfach horizontal aneinander vorbeigleiten (konservative Plattengrenze). In diesem Fall wird die Plattengrenze als Transform-Störung (-verwerfung) bezeichnet.
Wo kommt es zur Subduktion? Wodurch? Wie? + "Nebenwirkungen"? Wodurch? Ozeane (zb. Atlantik) vergrößern sich ständig durch Bildung neuen Krustenmaterials (an Mittelozeanische Rücken). An anderer Stelle (Tiefseegräben) findet hingegen "Verschluckung" (Subduktion) statt (bereits von Ampferer angeführt). Wo? In Tiefseegräben der Ozeane (Philippinengraben, Marianengraben vor Ostküste Asiens, Atacamagraben vor Westküste Südamerikas) mit Meerestiefen von 8.000-11.000 m. Wie? Ozeanische Platten aus Basalt (Dichte von 3,3-3,5 g/cm³) schieben sich unter wesentlich dickere, dennoch leichtere granitische Kontinentalschollen (Dichte 2,7 g/cm³). Die Kruste gleitet nun entlang von Subduktionszonen (steile Grenzflächen) ab und wird restlos aufgeschmolzen --> zahlreiche Tiefbeben.
Biologische Beweise für Plattentektonik: Nah verwandte Tiergruppen kommen sowohl in Afrika als auch in Südamerika vor.
"Zebrastreifen" in der ozeanischen Kruste: 1) Grundlegende Voraussetzungen? 2) Tritt wo genau auf? 3) Grund? 1) Basalte enthalten geringe Mengen magnet. Mineralien (zb. Eisenoxid Magnetit). Magma flüssig, Magnetkristalle werden von Magnetfeld der Erde in N-O-Richtung orientiert=ausgerichtet. Vermutung: Ursache für Erdmagnetismus = flüssiges Eisen im Kern (ähnlich Dynamo), elektrische Ströme (durch Erdrotation) bauen Magnetfeld auf. 2) Ozeanbodenbasalte zeigen Zonen mit "normalem" und "umgekehrtem" Magnetismus --> Richtungsänderung des Magnetfeldes. Streifenmuster stets spiegelbildlich zu Riftzone (Grabenbruch) angeordnet. 3) Grund: kurzfristiger Zusammenbruch und Neuaufbau des Erdmagnetismus mit umgekehrter Orientierung. (Wiki: Durchschnittlich alle 250.000 Jahre, aber letzte) Umpolung erfolgte vor ca. 780 000 Jahren. Davor entsprach magnetischer Nordpol annähernd geografischem Nordpol. Seither magnetischer Nordpol auf Südhalbkugel der Erde.
Nenne einige Platten in der Plattentektonik! Eurasische Platte Afrikanische Platte Indisch-Australische .. Nordamerikanische .. Südamerikanische .. Pazifische Platte Antarktische Platte ---------------------- Arabische, Anatolische (Ägäische), Karibische, Nazca, Philippinische, Somalische Platte