Plattentektonik


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Vorher solltest du dir aber die Seite hier durchlesen, darin findest du noch mehr Informationen und zusammenhängende Texte, die das Thema "Plattentektonik" leicht verständlich beschreiben.
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Was ist 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 das zu verstehen, muss man sich erstmal den Aufbau der Erde vom Kern bis zur Hülle ansehen.

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 Windischeschenbach in Bayern.

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 die Kraft her, die Erdbeben verursacht?

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

Wo können Erdbeben entstehen?

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. 

 

Wie wird die Stärke eines Erdbebens gemessen?

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 besseren Einordnung: Beim Wert bis 9 auf der Richter-Skala 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). Diese 2. Doku ist sogar mit DGS.

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


Vulkanismus

 Vulkane sind Öffnungen in der Erdkruste, durch die Magma an die Oberfläche tritt. Sieh dir dazu am besten die Doku von Planet wissen an:

Häufig existieren sie in der Form von Bergen, allerdings gibt es auch Unterwasservulkane oder Ebene, die vulkanisch aktiv sind. Der größte, noch aktive Vulkan befindet sich in Hawai und heißt Mauna Loa. Einer der gefährlichsten Vulkane befindet sich in Italien: der Vesuv. Zu seinen Füßen liegt Neapel, eine Stadt mit 1 Million Menschen, die potenziell gefährdet sind. 79 nach Christus ereignete sich ein heftiger Ausbruch, der die damalige Stadt Pompeji unter sich begrub. Durch die Lavaströme wurden viele Häuser zerstört und Menschen getötet und konserviert. Bilder dieser versteinerten Leichen finden sich im Netz, z.B. im Artikel "Pompeji" bei Wikipedia.

 

Der Yellowstone-Nationalpark beherbergt einen sogenannten Supervulkan. Die Magma-Kammer dort ist satte 60 x 35km breit und ca. 10km hoch. Wenn der ausbricht (und leider ist die Wahrscheinlichkeit relativ hoch), ist die gesamte Welt davon betroffen.

Gebirgsbildung - wie ein Gebirge entsteht

Auf der ganzen Welt verteilt, auf dem Land und unter dem Wasser, finden sich Gebirge. In Europa gibt es viele Hochgebirge (z.B. die Alpen, die Karpaten, der Balkan usw.), in Deutschland nur eins: die Alpen. Aber wir haben 40 Mittelgebirge, wie den Harz, den Schwarzwald, das Fichtelgebirge oder den Thüringer Wald.

Das hat eine ganz einfache Ursache: das Alter der Gebirge. 

Doch dazu später mehr.

Grundsätzlich sind plattentektonische Prozesse für die Gebirgsbildung entscheidend. Einfach ausgedrückt: Platten treffen aufeinander und schieben sich zusammen. Dadurch falten und erheben sich die Gesteine an den Rändern - ein Gebirge entsteht. Bevor das passiert, sind oft in Jahrmillionen riesige Senken (Vertiefungen) entstanden und haben sich mit Sedimentgestein gefüllt. 

Wenn 2 Kontinentalplatten aufeinander treffen (=konvergieren), schieben sich die Ränder nach oben.

 

Bei den Alpen ist das passiert, als die Afrikanische und die Eurasische Platte aufeinandergeknallt sind. Das begann vor ca. 135 Millionen Jahren und hält, stark abgeschwächt, bis heute an. In der aktivsten Zeit vor ca. 50 Millionen Jahren wuchsen die Alpen um ca. 5mm pro Jahr; heute ist das weit weniger.

 

Der Himalaya ist das größte Gebirge der Erde. Er entstand durch den Aufprall von Indischer und Eurasischer Platte.

Der Prozess im Himalaya dauert ebenfalls an, aber aktiver als bei den Alpen: Das Gebirge wächst heute noch pro Jahr ca. 1cm - d.h., selbst im abgeschwächten heutigen Wachstum ist das 20x schneller als bei den Alpen in deren aktivster Zeit! 

Das klingt nach sehr wenig, aber in 1 Millionen Jahre wächst es damit um 10.000m. Wenn man bedenkt, dass der höchste Berg der Erde, der Mount Everest, mehr als 8.800m hoch ist, bekommt das Wachstum eine andere Dimension. Geografische Zeiträume sind sehr, sehr viel größer als wir uns vorstellen können. Eine andere Dimension kann vielleicht begreiflich machen, wie viel größer die Entstehungszeiträume von Erdoberflächen-Strukturen, wie Gebirgen sind: Der Mensch, so wie wir ihn heute kennen, entstand vor gerade einmal 300.000 Jahren. 

 

Noch eine Besonderheit ist hier zu beachten: Manchmal findet man auf den Alpen eine Muschel. Aber es ist weit und breit kein Meer zu sehen. Wie kommt die dahin? Eine einfache Erklärung wäre: durch Menschen, die sie dort liegengelassen haben. Nur waren dort, wo man Muscheln gefunden hat, vorher nie Menschen gewesen. Woher also?  Vor Jahrmillionen war das, was wir heute als Alpen kennen, Meeresboden. In vielen Millionen Jahren haben Meerestiere dort gelebt, auch Muscheln. Wenn sie gestorben sind, sind sie zu Boden gesunken. Mit der Zeit haben sich riesige Kalkablagerungen aus den Schalen gebildet. Und manch eine Schale blieb ganz und ist bis heute erhalten.

Was ist der Unterschied zwischen Hochgebirge und Mittelgebirge?

Die Alpen und der Himalaya gehören, wie die Anden auf dem amerikanischen Kontinent, zu den Hochgebirgen.

Sie sind sehr hoch (>1.500m über dem Meeresspiegel), ihre Berge ragen über die Waldgrenze hinaus. Das ist die Höhe, in der noch Bäume wachsen können. Die Waldgrenze ist sehr unterschiedlich, je nach Region und klimatischen Verhältnissen. In den deutschen Alpen liegt die Waldgrenze bei ca. 1.800m.

Zum Vergleich: Die höchste Waldgrenze erreicht der Himalaya mit 4.400m, die niedrigste Feuerland in Argentinien mit gerade einmal 300m.

 

Hochgebirge haben oft auch Gletscher und spitze Berge. Schroffe, zerklüftete und steile Bergwände sind charakteristisch für Hochgebirge.

Mittelgebirge haben dagegen runde Bergrücken und sanft abfallende, glatte Berghänge.

Entstehung von Mittelgebirgen

Wenn ein Gebirge entsteht, ist es immer ein Hochgebirge. Ein Mittelgebirge wird daraus, wenn Wind, Temperatur und Niederschläge darauf einwirken. Es erodiert. Oder anders ausgedrückt: Es wird abgeschliffen. Mittelgebirge sind viel älter als Hochgebirge!

 

Beispiel Thüringer Wald

Der Thüringer Wald z.B. war einmal mehr als 2.500m hoch. Heute hat sein höchster Punkt 982m, der Rest ist flacher. Ungefähr 1.500m haben Wind und Wasser vom Thüringer Wald abgetragen. Auch hier ist das nicht in einem Menschenleben passiert, noch nicht einmal seit Menschengedenken, sondern in viel, viel größeren Zeiträumen. Der Thüringer Wald entstand vor ca. 300 Millionen Jahren, als der Superkontinent Pangea entstand, der dann später in die heutigen Kontinente zerbrach und auseinander driftete. Zu dieser Zeit befand sich Mitteleuropa - ACHTUNG - am Äquator! Es war heiß und tropisch. Viele unterschiedliche Epochen von Absenkungen, Überflutung mit Meer, Anhebungen und wieder Absenkungen und Anhebungen hat der Thüringer Wald bis heute in sich. Nicht zu vergessen: Auch das Driften nach Norden gehört dazu. 


Rätsel Dich fit!

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


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Kommentare: 1
  • #1

    Helena (Montag, 18 Februar 2019 20:27)

    Sehr geehrte Frau Anja,kann mann Lernstoff vielleicht ausdrücken? Ich habe schon versucht ,habe leider nicht geschafft,muss als PDF format sein.