Plattentektonik

Darunter versteht man die Untersuchung der Erdplattenbewegungen und deren Auswirkungen.

Die Erdkruste, auf der wir uns bewegen, besteht nicht aus einem Stück, sondern aus mehreren riesigen Einzelplatten (=Kontinente). Sie bewegen sich, das nennt man Drift. Sehr langsam, aber sie tun es. So kann Kontinentalplattenbewegung sein: 

voneinander weg = divergente Drift

zueinander hin = konvergente Drift

seitliche gegeneinander = konservative Drift.

 

Um zu verstehen, was passiert, wenn die Platten driften, muss man sich erstmal den Aufbau der Erde vom Kern bis zur Hülle ansehen.

Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Aufbau_der_Erde_schematisch.svg
Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Aufbau_der_Erde_schematisch.svg

Der Innere Erdkern ist fest. Um ihn liegt der flüssige Äußere Erdkern. Der Erdkern insgesamt besteht vor allem aus Nickel und Eisen. Hier entsteht das Magnetfeld der Erde.

Im Erdmantel, der dicksten Erdschicht (knapp 3000km dick) findet sich ebenfalls sehr viel Eisen, aber auch Magnesium und Silizium. 

Man unterscheidet den Unteren und Oberen Erdmantel. Die Unterscheidung ist vor allem durch die chemische Zusammensetzung bestimmt.

Die Erdkruste ist gerade mal max. 35 km dick - eine hauchdünne Schicht. Darauf bewegen wir uns (Kontinentalplatten) bzw. Meeresgetier (Ozeanplatten). 

Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Erdkruste.jpg, User:TomCatX (USGS - Earthquake Glossary) [Public domain]
Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Erdkruste.jpg, User:TomCatX (USGS - Earthquake Glossary) [Public domain]

Hier findet man 98 der 118 Elemente des Periodensystems. Sauerstoff macht mit 46% den Löwenanteil aus. Der Sauerstoff ist hier allerdings nicht gasförmig wie in der Luft, sondern als Oxid mit anderen Elementen verbunden, z.B. als Siliziumoxid (SiO2, wir kennen diese Verbindung als Sand). Sauerstoff ist eben immer auf der Suche nach Elektronen - egal bei wem. Ein Räuber!

 

 

 

 

Bis in ca. 120km Tiefe ist das Gestein fest. Diese ganze Schicht heißt Litosphäre. Noch tiefer (bei ca. 600km) wird es flüssig, weil sich durch den Druck die Temperatur hier auf ca. 2700°C erhöht. Schon in 4km Tiefe hat eine Bohrung eine Temperatur um die 250°C ergeben. Das war in Windisch-Eschenbach.

Druck macht so etwas: Er erhöht die Temperatur, wenn er nicht vermindert werden kann. Und weil die Erde überall drumrum ist, bleibt er hoch. Pro Kilometer Tiefe steigt die Temperatur hier um 30°C! Sobald man im Erdkern ankommt, herrschen dort sagenhafte 5500°C. Das ist in etwas so heiß wie die Oberfläche der Sonne. Doch der Druck hat noch eine Auswirkung: Er lässt das Gestein nicht schmelzen. Der Druck im Inneren der Erde ist so immens, dass das Gestein fest ist! Obwohl es bei 5500°C eigentlich so flüssig sein müsste wie Wasser.

 

Noch im Bereich des Erdkruste (in 30km Tiefe ist es immerhin 900°C heiß) müsste das Gestein schmelzen. Stattdessen verhält es sich aufgrund des schon hier sehr hohen Drucks in etwa wie Knete. Es wird plastisch. Wir nennen das Magma. Unsere Erdkruste rutscht darauf herum, ähnlich wie eine Eisscholle auf dem Wasser.

 

Hier gibt es ein Video dazu (mit Untertiteln).

 

Und das Magma ist in ständiger Bewegung. Es hebt und senkt und bewegt unsere Erdkruste, die in sieben große und mehrere kleine Kontinentalplatten zerteilt ist. Die liegen recht eng aneinander und versuchen, sich aneinander vorbei zu bewegen. Das funktioniert nicht so reibungslos und kann Erdbeben verursachen. Wo sie nicht so eng aneinander liegen, strömt Magma aus- meist nicht so ganz zart, sondern mit einem Knall und es wird rausgeschossen durch den herrschenden Druck. Dann bricht ein Vulkan aus. Und manchmal bewegen sich die Erdplatten aufeinander zu und schieben sich übereinander. Dann hebt die eine Platte die andere an oder sie falten sich wie eine Ziehharmonika zusammen. So entstanden und entstehen Gebirge. Das passiert natürlich nicht plötzlich, sondern sehr, sehr langsam. Zusätzlich kann Magma austreten und weiteres Gestein dazupacken, das an der Erdoberfläche abkühlt und zur Höhe des Gebirges beiträgt.

All das erkläre ich Dir genauer, wenn Du weiterliest. Doch vorher nimm Dir 15min und sieh Dir dieses Video an, damit Du einen Überblick bekommst.



Erdbeben

Erdbeben entstehen durch das "Schwimmen" der Erdplatten auf dem Magma. Das Magma fließt und trägt sie mit sich. Wenn Du Eiswürfel in einem Glas schwenkst, stoßen sie auch aneinander.

Sie bewegen sich divergent (zueinander hin), konvergent (voneinander weg) oder konventionell (seitlich aneinander vorbei) zueinander und setzen dabei Kräfte frei. 

Wo kommt diese Kraft her? Nun, die Kontinentalplatten sind an den Rändern z.B. nicht schön glatt, so dass sie reibungslos aneinander vorbeigleiten könnten. Sie sind gezackt und verhaken sich ineinander. Die Bewegung geht aber weiter. Und irgendwann löst sich die Verhakelung auf. Enorme Spannungen werden schlagartig freigesetzt, alles wackelt und bebt auf beiden Platten. Wir nennen das Erdbeben.

Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Quake_epicenters_1963-98.png
Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Quake_epicenters_1963-98.png

Hier siehst Du die Grenzen der Kontinentalplatten und die Häufigkeit der Erdbeben weltweit: Das Sind die schwarzen Punkte, die an den Grenzen der Kontinentalplatten so zahlreich sind, das sie wie schwarze Linien erscheinen.
Man sieht, dass die meisten schwarzen Punkte an den Grenzen der Kontinentalplatten liegen - eben genau dort, wo die Verschiebungen diese riesigen Spannungen freisetzen und die Erde dann wackelt.

Einige der Erdbeben finden auch im Meer statt und können riesige, zerstörerische Wellen (Tsunamis) verursachen. Unter dem Meer gibt es ja auch Erdplatten. Die sind zwar "tiefer gelegt", aber trotzdem vorhanden. 

Verschieben sich die Platten nur wenig und ist die Spannung recht gering, ist auch das Erdbeben nur schwach. Ist aber die Spannung sehr groß, ist das Erdbeben heftig. 

Die Tiefe, in der die Erdbeben stattfinden, ist ebenfalls wichtig für die Stärke: Je näher an der Erdoberfläche die Spannungsentladung passiert, desto mehr bebt die Erde. 

 

Um Erdbeben-Stärken miteinander vergleichen zu können, hat der Amerikaner Charles Richter 1935 eine Skala entwickelt: die Richter-Skala. Sie beginnt bei 0 (nichts bewegt sich) und ist nach oben offen (es gibt keinen Endwert). Zur Einordnung: Beim Wert bis 9  ist eine Stadt vollkommen zerstört.

 

Ab Stärke 3 bis 3,5 ist ein Erdbeben spürbar. Gefährlich wird es ab Stärke 5 aufwärts.

Ein 10 mal stärkeres Beben erreicht auf der Richter-Skala einen Wert mehr: Ein Beben der Stärke 7 ist also 10 mal stärker als ein Beben der Stärke 6, 100 mal stärker als ein Beben der Stärke 5 und 1000 mal stärker als ein Beben der Stärke 4 usw. Bis jetzt war der höchste Wert die 9. Eine 10 auf der Richter-Skala gab es noch nicht. Es hätte noch viel schlimmere Folgen als die schlimmsten bisherigen Erdbeben!

Natürlich habe ich auch hier eine wunderbare Doku gefunden zur besseren Vorstellung (mit UT).

Such mal im Netzt nach Bildern mit Erdbeben der Stärken 4, 5, 6, 7, 8, 9  - du wirst die jeweilige Heftigkeit erkennen.


Rätsel Dich fit!

Hmm, noch kein Rätsel da... Schreib mir eine Frage unten als Kommentar.


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