M1 Plattentektonik

Thema

Die Plattentektonik ist die dominierende Dynamik der festen Erde: Ihre starre Lithosphäre ist in etwa fünfzehn große Platten unterteilt, die sich mit Geschwindigkeiten zwischen einem und zwanzig Zentimetern pro Jahr über die zähflüssige Asthenosphäre bewegen. Diese ständige Bewegung verteilt Masse, Wärme und Spannungen planetenweit und bestimmt letztendlich, wo Erdbeben auftreten, Vulkanismus entsteht, Gebirgszüge aufsteigen und Ozeanbecken sich bilden.

Die Hauptantriebskraft dieser Bewegung vereint drei unterschiedliche Kräfte: die Zugkraft der abtauchenden, kalten und dichten Platte, die den Rest ihrer eigenen Platte in den Erdmantel zieht; die Schubkraft des mittelozeanischen Rückens, dessen Hebung den Rest der dort entstandenen Platte seitlich verschiebt; und die zähflüssige Reibung, die der konvektive Mantel selbst auf die Unterseite der Platte ausübt. Das Gleichgewicht dieser drei Kräfte auf jede Platte bestimmt sowohl ihre Geschwindigkeit als auch ihre Bewegungsrichtung. Diese Bewegung lässt sich als Rotation der gesamten Platte um einen festen Rotationspol mit konstanter Winkelgeschwindigkeit beschreiben, solange die treibenden Kräfte unverändert bleiben.

An mittelozeanischen Rücken erzeugt das adiabatische Aufsteigen heißen Materials aus dem Erdmantel neue basaltische Kruste mit einer Rate von zwei bis achtzehn Zentimetern pro Jahr, abhängig vom jeweiligen Rücken.

In Subduktionszonen sinkt die ozeanische Platte, die dichter ist als die kontinentale Platte oder die andere ozeanische Platte, mit der sie kollidiert, unter die benachbarte Platte. Genau diese Subduktion erzeugt den größten Teil der seismischen Aktivität auf der Erde sowie den für einen vulkanischen Bogen charakteristischen Vulkanismus.

Das zu erwartende Verhalten dieses gesamten Systems ist die globale Erhaltung der gesamten Plattenfläche: Die Rate, mit der an mittelozeanischen Rücken neue Kruste gebildet wird, entspricht im Durchschnitt der Rate, mit der in Subduktionszonen alte Kruste zerstört wird. Dadurch schließt sich der vollständige Zyklus der Lithosphärenbildung und -zerstörung, mit dem die Plattentektonik Masse, Wärme und Spannung auf dem Planeten neu verteilt, wie bereits am Anfang dieser Beschreibung erwähnt.

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