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Geodynamische Prozesse
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Josephine Strauch
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11/12/10
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Vulkane, Plattenverschiebung, Seismologie, Erdaufbau
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GEODYNAMISCHE PROZESSE ...sind natürliche Bewegungsvorgänge im Erdinneren und auf der Erdoberfläche lassen sich durch den Aufbau und die Struktur der Erde erklären Beispiele: · Plattenverschiebung Vulkanismus Erdbeben • Gebirgsbildung Erforschung des Erdkörpers direkte untersuchungen nur für Erdkruste möglich - Tiefenbohrungen an Land und im Meer (bis 12 km) Erdaufbau Erdschale Erdkruste Agregat- Zustand fest 0-50 km oberer fest Erdmantel (plastisch) 50-400km übergangszone fest unterer Erdmantel 400-2900 km außerer flüssig Erdkem 2900-5100 km. innerer Erdkem 5100-6370 kml fest Gemeinsam-Aggregat- keiten Unterschiede zustand Alter Temperatur, oruck, Dichte Machtigkeit Mineral- bestand Dichte indirekte untersuchungen können den gesamten Erdkörper erfassen Seismologie - Untersuchung Erdmagnetfeld Satelitenforschung Besonderheiten & Stoffliche zusammensetzung Unterteilung in kontinentale und Ozeanische Kruste Unterteilung in oberen festen Teil und plastische Fließzone (Asthenosphäre) konvektionsströme, D"-Schicht elektrisch leitende Metallschmelze lost zusammen mit Erdrotation Erdmagnetfeld aus vorwiegend aus Eisen und Nickel I kontinentale kruste lozeanische kruste 4 Mrd. Jahre 30-70 km. Granit (Sauer) Gabbro (basisch) 2,7g/cm3 fest leichter 200 Mio Jahre 5-10 km Basalt (basisch) 3,0 g/cm3 → Schwerer kontinentale kruste Schwimmt auf Erdmantel (geringere Dichte) kontinentale kruste geringere Dichte als ozeanische-ragt über Sie hinaus Diskontinuitäten: Sind Abläufe von Vorgängen mit zeitlichen / räumlichen unterbrechungen →Grenzfläche der Erdschalen = Diskontinuitatsfläche Grenz- bzw. unstätigkeitsflächen der Erdschalen seismische Wellen andern Richtung / Geschwindigkeit 1. Conrad-Diskontinuitāt 2. Moho Crovićić) - Disk. Lithosphäre : ist die äußere, feste Gesteinshülle, aus der die Platten aufgebaut sind Asthenosphäre: ist die Schale des oberen Erdmantels. Auf ihr bewegen sich die Starren Platten der Lithosphäre. Sie befindet sich in Tieten zwischen 100-250 km und enthält geringe Schmelzanteile. konvektionsstrom - 3. weichert-Gutenberg - DİSK. 4. Lehmann- Disk. sind umwältzprozesse, können sich trotzdem bewegen Isostasie = Zustand des hydrostatischen Gleichgewichtes der Lithosphäre - Ausgleichsbewegung durch unterschiedliche Dichte und Mächtigkeit / Schwer- Kraft und Aufkraft Seismologie - seismische Wellen = Erdbebenwellen Rückschlüsse auf stoffliche Zusammensetzung durch Geschwindigkeit, Richtung,...
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Reflexion, Brechung - wellenaufzeichnung durch seismograph - Hypozentrum → Erdbebenherd (ursprung) Epizentrum. → senkrecht drüber (größte Schäden) - Erdbeben: wellen an Erdoberfläche gebrochen → Oberflächenwellen, bei größter Amplitude - Beben Wellenart Schwingungs- richtung Geschwindigkeit Ort/Material | Primārwellen (P-welle) sekundārwellen is-welle Oberflächenwellen At Schwerwellen, Rayleigh-und Love- senkrecht zur Aus-wellen in unterschiedl. Ausbreitungsrichtung Druckwellen, Teilchen in Ausbreit- ungsrichtung 8- 14 km/s festes und flüssiges der Ausbreitung Material breitungsrichtung 4-7 km/s flüssiges Material Entstehung wellen wandeln sich um, entstehen durch Erschütterung, P-welle in S-welle, S-welle in P-welle 4 km/s an Erdoberfläche P- und S-wellen werden an Erdober- fläche in Oberflächen- Iwellen umgewandelt Grundlagen der Plattentektonik Geschichte der Platten tektonik Fiximus Annahme keine bzw. nur vertikale Be- wegungen der Erdkruste, ortsfeste kontinente und Ozeane Hans Stille Vertreter Theorien - - kontraktions- und Expans- ionstheorie Theorie kontinentalverschiebung nach Alfred Wegener (1912) kontinente bewegen sich Differenzierung kontinentaler und ozeanischer Kruste vor 250 Mio Jahren (Perm): Urkontinent Pangaa vor 180 Mio Jahren (Jura): Zerfall Pangaã in Norakontinent Laurasia und Sudkontinent Godwana Mobilismus. vertikale und horizontale Bewegungen der Erdkruste, verschiebung der · Seitdem weiterer Zerfall und dauerhafte verschiebung der kontinente auf Ozeane kontinente - Zukunft? ggf. Spaltung Afrika, Schließung Mittelmeer - Beweise: - Alfred Wegener Theorie der kontinentalverschiebung - Fortsetzung Gebirge / Gletscher, gleiche Fossilien, Pflanzen, Tiere - ähnlicher küstenverlauf Südamerika und Afrika - geolog. Strukturen Europas setzen sich jeneseits des Atlantiks nahezu unverändert verbreitung Glossoptreis - Fars - - Theorie Platten tektonik nach John Tuzo wilson (Ende 1920er) 7 große, >50 kleine Erdplatten, bewegen sich auf Astenosphäre (3-10 cm / Jahr) Grenzen von kontinenten & Ozeanen * Grenzen Lithosphärplatten → nicht kontinente bewegen sich, sondern Lithosphärplatten Antriebskräfte der Plattenbewegung a) konvektionsstrome / Plattenschleppung Strömungen in der Astenosphäre durch Temperatur- und Dichte unterschiede zwischen Erdschalen ursache für Mantelkonvektion: gewaltige wärmeengen im Erdinneren, durch radioaktive Prozesse im Erdkem freigesetzt werden - auf allen kontinenten -"Schleppen" Platten mit sich oder "bremsen" diese durch Reibung b) Rücken druck - Platten „rutschen" inzufolge ihres Gewichts von den Aufwölbungen der Mittel- ozeanischen Rücken weg I Höhenunterschied bis 1000m) c) Plattenzug Schwere/absinkende Platte lozeanische Litosphäre) sinkt durch Eigen- gewicht in Subtruktionszonen in Astenosphäre zieht Platten mit Sich öffnet Mittelozeanischen Rücken kräfte 10x so groß wie Kräfte des Rückendrucks 1 [Tiefe in km ] [0] Ozeanische kruste + [25] -[sO] 2 oberer Mantel (fest) +(75] "1 Fließzone" oberer Mantel (plastisch) Plattenmosaik der Erde D 6 9 Divergierend 13 mantle drag force (konvektionsströme) 5 12 7 Druckentlastung durch Dehnung ) Konvergierend Platten driften auseinander aneinander vorbei 1 Nordamerikanische Platte 2 Sūdamerikanische Platte 3 Pazifische Platte 4 Nazca- Platte 5 Euratische Platte 6 Afrikanische Platte 7 Indisch-Australische Platte 8 Phillipinische Platte 9 Arabische Platte 10 karibische Platte 11 kokosplatte 12 Chinesische Platte 13 Antarktische Platte 3 C4A 11 10 2 ) Konservierend zueinander 5 Kontinentale Kruste Slab pull (Plattenzug") Platten auseinander bewegen, nennt man divergierende gebildet (konstruktiv). vorgänge an Plattengrenzen - Plattengrenzen, bei welchen sich zwei Plattengrenzen. Es wird neue kruste - Plattengrenzen, bei welchen sich zwei Platten aufeinander zu bewegen, nennt man konver- gierende Plattengrenzen. Dabei wird Kruste abgebaut (destruktiv). Plattengrenzen, bei welchen sich zwei Platten aneinander vorbei bewegen, nennt man konservierende Plattengrenzen. Es wird weder kruste gebildet noch abgebaut, lediglich transformiert (konservativ). Zusammenfassung Vorgänge an Plattengrenzen Bewegung der Platten | konvergierende Platten →< divergierende Platten к-к Seafloor-Spreading Grabenbruchbildung ↓ Mittelozeanischer Grabenbrüche Rücken ↓ O+k (Andenbogentyp) erzwungene Subduktion Tiefseerinne, Faltengebirge k+k O+O (Inselbogentyp) (Alpiner Typ) frele kollision Subduktion ↓ Inselbögen, Tiefseerin ne Randbecken Konservierende Platten 11 Gebirgsbildung | к-к/ к-о Scherung Erdbeben. verwerfung
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