6.1. Die Entstehung von Gebirgen (S.108)

Die großen Gebirgszüge sind nicht willkürlich auf der Erde verteilt. Dies war bereits dem Forschungsreisenden und Universalgelehrten Alexander von Humboldt aufgefallen. Auf seiner Südamerikareise im Jahr 1801 erforschte er nicht nur die Tier- und Pflanzenwelt dieses Kontinents, er erkundete auch die Lage und Ausrichtung von Gebirgsketten.

Dabei suchte er nach einem übergeordneten Muster, einer Analogie zwischen dem Verlauf von Küstenlinien und den Gebirgszügen in verschiedenen Ländern. Er entdeckte Anzeichen dafür, dass Gebirgszüge bevorzugt in bestimmte Richtungen verliefen und schloss daraus, dass sie offenbar durch gewaltige, aus dem Inneren der Erde heraus wirkende Kräfte entstanden sein mussten. Welcher Art diese Kräfte aber waren, wusste er nicht.

Heute weiß man, dass die Gebirgsbildung eng mit der Plattentektonik zusammenhängt und daher die meisten Gebirgszüge an aktiven Plattengrenzen liegen. Dort, wo sich durch die Kräfte der Plattentektonik verschiedene kontinentale oder ozeanische Platten aufeinander zu bewegen, wölbt und faltet sich unter dem wachsenden Kompressionsdruck die Erdoberfläche auf – ein Gebirge entsteht.

Geologisch gesehen kann man dabei drei Entstehungsarten von Gebirgen unterscheiden. Gebirge des Inselbogentyps entstehen, wenn zwei ozeanische Platten miteinander kollidieren und dabei die eine Platte von der anderen in die Tiefe gedrückt wird. Die aufliegenden Sedimente der abtauchenden Platte werden dabei abgeschürft.

In einer Tiefe von etwa 100 Kilometern beginnt die abtauchende Platte aufgrund steigender Temperaturen zu schmelzen. Dieser Prozess, er wird Subduktion genannt, führt zur Bildung von Magmen mit geringer Dichte. Das heiße, flüssige Gesteinsmaterial steigt entlang von Klüften und Störungszonen auf, tritt an der Erdoberfläche als Lava aus und bildet so Vulkane - ein Inselbogen entsteht. Beispiele hierfür sind Japan, die Alëuten oder die Philippinen.

Eine Gebirgsbildung vom Andentyp spielt sich dagegen dort ab, wo eine ozeanische und eine kontinentale Platte aufeinander stoßen. Die dichtere ozeanische Platte taucht bei diesem Prozess unter die kontinentale Platte ab, schmilzt auf und vermischt sich mit dem heißen Mantelmaterial. Auch hier entsteht Magma mit geringer Dichte. Wegen der größeren Mächtigkeit der aufliegenden kontinentalen Platte kann das Magma jedoch nicht ungehindert an die Oberfläche aufsteigen.

Das vulkanische Material dringt daher zwar in die Kruste ein, tritt aber an der Oberfläche nicht immer als Vulkan zu Tage. Gemeinsam mit den Stauchungsvorgängen an der Plattengrenze führt dieser Zustrom flüssigen Gesteinsmaterials von unten dazu, dass die kontinentale Kruste angehoben und aufgeworfen wird – ein Gebirge entsteht.

Der Rand der kontinentalen Platte besteht dabei hauptsächlich aus Abtragungsmaterial vom Kontinent, die an der Plattengrenze mit Bruchstücken der ozeanischen Kruste vermischt werden. Es entsteht ein kompliziertes Gemisch aus verschiedenen Gesteinen, das auch Mélange genannt wird. Beispiele für diesen Gebirgsbildungstyp sind die nordamerikanischen Kordilleren und die Anden, die sich vor rund 60 Millionen Jahren zu heben begannen.

Stoßen zwei kontinentale Platten aufeinander, sind beide meist gleich dicht und mächtig. Die Gesteinsmassen prallen deshalb aufeinander, ohne dass eine der beiden Platten abtaucht, also subduziert wird. Die kontinentale Kruste zerbricht bei diesem Zusammenstoß in Späne, die sich verkeilen und als Decken übereinander geschoben werden.

Bei diesem tektonischen Prozess verdickt sich die kontinentale Kruste und es bilden sich meist komplexe Falten- und Bruchstrukturen. Die enormen Stauchungskräfte erzeugen im oberen Krustenmaterial hohe Drücke, die die Gesteine in ihrer Struktur verändern können.