Platten, Plattenbewegung und Mantelkonvektion
Tektonische Platten bestehen aus dem starren äußeren Teil der Erde., genannt Lithosphäre (aus dem griechischen Wort „lithos“=“rock“)., Mit einer Dicke von etwa 100 km besteht die Lithosphäre aus einer oberen Krustenschicht (~7 km dick unter den Ozeanen und ~50 km dick unter den Kontinenten) und einer unteren, dichteren Schicht des oberen Erdmantels. Der Rest des Mantels, der den Platten zugrunde liegt, ist ausreichend heiß, um beweglich zu sein, obwohl der mit Abstand größte Teil davon fest ist. Trotz der hohen Temperatur verhindert die Wirkung von Druck im Mantel normalerweise das Schmelzen.
Die starren Lithosphärenplatten werden durch Konvektion innerhalb der mobilen Asthenosphäre angetrieben., Heißer Mantel erhebt sich unter mittelozeanischen Graten, und kalter, dichterer Mantel steigt an ozeanischen Gräben ab. Die seitliche Bewegung der Lithosphärenplatten über diesen kreisförmigen Konvektionszellen ist analog zu starren Blöcken, die über einem rotierenden Förderband fahren.,
Plattengrenzen
Es gibt 3 Arten von Plattengrenzen, je nachdem, wie sich die Platten relativ zueinander bewegen:
Divergierende Grenzen treten auf, wenn sich zwei Platten voneinander entfernen. Dies geschieht an den mittelozeanischen Graten, wo sich der Meeresboden ausbreitet und vulkanische Aktivität den ozeanischen Platten auf beiden Seiten kontinuierlich neue ozeanische Kruste hinzufügt. Beispiele sind der Mid-Atlantic Ridge und der East Pacific Rise., Divergierende Grenzen auf Kontinenten sind seltener, existieren aber auch. Ein Beispiel ist der ostafrikanische Riss. Wenn der Prozess des Rifting auf einem Kontinent lange genug andauert, kann er den Kontinent aufbrechen und ein neues ozeanisches Becken bilden, das die Teile trennt.
Konvergente Grenzen treten auf, wenn zwei Platten zueinander gleiten, um entweder eine Subduktionszone zu bilden (wenn sich eine Platte, normalerweise eine ozeanische Platte, unter die andere bewegt) oder eine kontinentale Kollision. Subduktionszonen umfassen die Grenzen der pazifischen Platte (z., West – Südamerika), wo die dichte ozeanische Lithosphäre unter den weniger dichten Kontinentalplatten sinkt. Erdbeben verfolgen den Weg der sich nach unten bewegenden Platte, wenn sie in die Asthenosphäre absteigt. Es bildet sich ein Tiefsee-Graben.
Transformationsgrenzen treten auf, wenn zwei lithosphärische Platten entlang von Transformationsfehlern aneinander vorbei gleiten. Entlang dieser Fehler können starke Erdbeben auftreten. Das bekannteste Beispiel ist die San Andreas Fault in Kalifornien, wo sich der Pazifik und die nordamerikanischen Platten entlang bewegen.,
Plattentektonik und Magmaerzeugung
Eine Verbindung zwischen Erdbeben und vulkanischer Aktivität wurde wahrscheinlich seit der frühesten Geschichte der Menschheit vermutet. Es ist jedoch die Theorie der Plattentektonik, die tiefere Beziehung zwischen den beiden Phänomenen zu erklären und beide in einer einzigen vereinheitlichenden Theorie zu erklären.,
Schmelzen des Mantels
Die meisten Magmen (geschmolzenes Gestein) stammen direkt aus dem Mantel. Die feste Kruste wäre im Allgemeinen zu kalt, um Schmelzen zu erzeugen. Nur wenn es erhitzt wird, z. B. durch Magma mit viel höheren Temperaturen, die von unten eindringen, können auch kleine Mengen Kruste geschmolzen werden.
Druck hält (den größten Teil) den Mantel fest
Innerhalb des heißen Mantels gibt es jedoch ein anderes Problem bei der Herstellung von Magmen: Druck. (Teil -) Schmelzen von Mantelgestein ist nur möglich, wenn die Temperaturneigung zum Schmelzen von Gestein die entgegengesetzte Druckwirkung übersteigt., Diese Konstellation wird nur in den obersten Schichten des Mantels unterhalb der Lithosphäre in einer Zone namens Asthenosphäre (griechisch: „asthenos“ = schwach) gegeben. Die Asthenosphäre liegt zwischen etwa 100 km und 35 km Tiefe und besteht aus heißem, schwachem Material, das einige Prozent Teilschmelzen enthalten kann oder sich in der Nähe des Punktes befindet, an dem Schmelzen entstehen.,
Magma muss an die Oberfläche steigen, um einen Vulkan zu machen
Die normale Menge an Schmelze, die in der Asthenosphäre unter einer normalen Platte vorhanden sein kann, ist offensichtlich zu klein, um Vulkane auf der Oberfläche zu erzeugen (sonst würde es überall Vulkane geben) und ist im Gleichgewicht mit seiner Umgebung. Nicht nur größere Mengen an Schmelze werden benötigt, um Vulkane an der Oberfläche zu erzeugen, sondern auch geeignete Durchgänge, in Form von Rissen und Brüchen, die durch die starre Kruste existieren oder durch den Druck größerer Mengen Magma entstehen müssen. Im Inneren von Platten ist dieser Zustand normalerweise nicht gegeben., Auf der anderen Seite gibt es 3(4) verschiedene tektonische Umgebungen, in denen Magmen in größeren Mengen gebildet werden und in denen Vulkane auftreten:
– an divergenten Rändern: an mittelozeanischen Graten und in kontinentalen Rifttälern
-an konvergenten Rändern: Subduktionszonen
– in der Mitte von Platten: intraplate (Hot spot) Vulkanismus
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