Einfluss der endogenen Dynamik auf das Relief der Erdoberfläche

- Wichtig für Gesteinsbildung -> Magmatite, Metamorphite

- Steuern Makro u. Megarelief

Hypothesen zur Entstehung von Makrostrukturen

 Kontraktionshypothese

 Geosynklinalhypothese

 Kontinentalverschiebungstheorie (Alfred Wegener) -> Vorläufer der modernen Plattentektonik -> Bacon 1620 erkannte Passform der atlantischen Küstenlinien

- Parallelen in geologischen Strukturen, Gesteine und Fossilien an beiden Seiten des Ozeans, durch den Zerfall eines Großkontinents Pangäa (z.B. in Südamerika und Afrika die gleichen Fossilien

ABER: Antriebskraft der Bewegung war unbekannt

Entdeckung des sea-floor-spreading: Tatsache, dass der basaltische Tiefseeboden an den Mittozeanrücken durch aufsteigende Lava gebildet wird und sich von dort nach beiden Seiten ausbreitet.

Plattentektonik

 Kontinente verschieben sich nicht direkt, sondern mit Lithosphärenplatte

 Lithosphärenplatte umfasst auch Ozeanböden

 An mittelozeanischen Rücken wird durch Sea-floor-spreading ozeanische Kruste gebildet, die an Subduktionszonen wieder verschwindet.

Unterteilung der Kruste:

- ozeanische Kruste: 5 km, SiO2-arm, basisch (v.a. Basalt & Gabbro) -> dicht

- kontinentale Kruste: bis 65 km, SiO2-reich, sauer (v.a. Granit) -> weniger dicht

Oberer Bereich des Erdmantel + Kruste = Lithosphäre darunter liegt die Asthenosphäre

=> Lithosphäre schwimmt auf der plastischen, zähflüssigen und noch dichteren Astenospäre

 Lithosphäre zerbricht in einzelne Lithosphärenplatten, die sich angetrieben von Konvektionsströmungen in der Asthenosphäre völlig unabhängig voneinander bewegen

Bewegung der Lithosphärenplatten: 3 Typen

Divergierende Lithosphärenplatten: Platten bewegen sich auseinander

 Meist in Form mittelozeanischer Rücken, z.B. mittelatlantischer Rücken

 Magma füllt Raum zwischen den auseinander driftenden Platten verbunden mit Erdbebentätigkeiten und Vulkanismus

 Konstruktiv, da neuer Ozeanboden entsteht

 Z. B. Ostafrika, San Andreas Verwerfung

Konvergierende Lithosphärenplatten: Platten kollidieren

 Destruktiv, hier wird Krustenmaterial recycled

1. Ozean-Kontinent-Kollision:

Subduktion der dichteren ozeanischen Kruste unter kontinentale Kruste -> Bildung am Rand von Kontinenten Tiefseerinnen, Vulkangürteln u/o. aus sauren bis intermediären Laven und Erdbeben

2. Ozean-Ozean-Kollision:

Subduktion ozeanischer Kruste unter ozeanischer Kruste -> Bildung von Tiefseerinnen (z.B. Mariannengraben), von vulkanischen Inselbögen aus basischen und intermediären Laven und Erbeben

3. Kontinent-Kontinent-Kollision:

Keine Subduktion kontinentaler Kruste unter kontinentaler Kruste möglich, Zerscherung in zahlreiche Deckeneinheiten; Aufschiebungen, Überschiebungen und Faltung führen zu einer Verdickung der kontinentalen Kruste isostatischer Hebung und damit Entstehung von Gebirgen

Transformstörung:

 Lithosphärenplatten gleiten aneinander vorbei (keine Bildung und Zerstörung von Krustenmaterial

 Hier entstehen oft Erdbeben

Erdbeben

 7 großen Platten:

 Nordamerikanische und Südamerikanische Platte

 Eurasische Platte und Afrikanische Platte

 Australische Platte und Pazifische Platte

 Folge von Erdbeben am Meeresgrund -> Tsunami

Magmatismus

 Magmatische Erscheinungen sind oft mit plattentektonischen Vorgängen verknüpft

 Auftreten von aktiven Vulkanen auf der Erde

 80 % der aktiven Vulkane an konvergierende Plattengrenzen

 15 % der aktiven Vulkane an divergierende Plattengrenzen

 5 % der aktiven Vulkane liegen vor in Form von Intraplattenvulkanismus

 Intraplattenvulkanismus (Hot Spot Vulkanismus)

Lithosphärenplatten bewegen sich über lagestabile „Hot Spots“ im oberen Mantel mit einer erheblichen Wärmeentwicklung hinweg

Beispiel : Hawaii-Archipel, Yellowstone

 Hauptlieferbereich liegt im oberen Mantel 75-250 km tief, ca. 1100°

 Lava = ausfließende Gesteinsschmelze an der Erdoberfläche

 Lava ≠ Magma: da auf dem Weg durch die Kruste chemische Bestandteile aufgenommen bzw. abgegeben werden und an der Oberfläche leichtflüchtige (gasförmige) Bestandtele freigesetzt werden.

 Vulkanische Gebirgszüge → „andine“ Gebirgsbildung (Anden, Cascades)

Magma:

 Füllt zunächst Magmakammer auf -> ist sie gefüllt -> Entladung in Form einer Vulkan-Eruption

 Explosive oder effusive Ausbruch

 Je nach chem. Zusammensetzung, Gasgehalt und Temperatur der Lava entstehen untersch. Vulkantypen:

- basaltische Lava (SiO2-arm) = dünnflüssig und schnell (bis 100km/h) bildet z.B. Plateaubasalte

- rhyolithische Lava (SiO2-reich) = zähflüssig und langsam (ca. 5-10 km/h)

 Je niedriger die Temp. desto dünflüssiger die Lava

 Gasreiche Lava ist explosiv, gasarme Lava effusiv

Pyroklastische Ablagerungen:

Explosionsartig freigesetzte vulkanische Förderprodukte

Lahare:

Schlammströme in Verbindung mit Vulkanausbrüchen (Eis, Schnee, NS, Grundwasser, Kraterseen) z. B. Mount St. Helens

Schildvulkan: Entstehen bei einem weiten Ausbreiten dünnflüssiger, basischer Lava. Dien Einzelnen Lavaströme können sich übereinander stapeln, so dass eine breite, schildförmige, zur Mitte ansteigende Erhebung entsteht.

Stratovulkan: aus effusiv ausströmenden Laven und explosiv geförderten Lockerstoffen aufgebaut. Im Idealfall kegelförmig. Z. B. Vesuv

Caldera:

 Ital. Kessel

 Vulkanische Hohlform, entweder durch explosive Eruption als Sprengtrichter oder durch Einsturz des Vulkangipfels in die nach einer Eruption entleerte Magmakammer entstanden.

Spät und postvulkanische Erscheinungen: Exhalationen (Austritt von Gasen)

Fumarolen (Austritt von Wasserdampf) (H2O) 250 – 800 °,

Solfataren (Enthalten neben Wasserdampf Schwefelverbindungen (H2S) 100-250°

Mofetten (CO2 tritt aus) <100°

Plutone:

 Magmenkörper, die in bereits bestehende Gestein eingedrungen, dort erstarrt und später durch Hebung und/oder Abtragung an die heutige Oberfläche gelangt sind.

Batholith: diskordante Intrusiva z. B. Sierra Nevada

Stock: diskordante Intrusiva z. B. Harz, Granitintrusion Bayerischer Wald

Lagergang (Sill): konkordante, d.h. parallel zur Schichtung verlaufende, tafelförmige Intrusiva

Gesteinsgang (Dike): diskordant zur Schichtung verlaufende, tafelförmige Intrusiva

Durch Hebung und/oder Erosion können solche Intrusionen freigelegt werden und stehen dann an der Erdoberfläche an.

„alpidische“ Orogenese bei Kontinent-Kontinent-Kollision