6 Kruste ozeanische Rücken Transformstörungen

Kruste
Plummer and Mc Gearey 1991
archaischer
Kraton
Kruste
Orogen
ca. 7 km
bis 60 km
ca. 30 km
Krustenwurzel
Moho
(keine mechan.
Entkopplung)
Mantellithosphäre
100-200 km
(mechan.
Entkopplung)
LVZ
Lithosphärenwurzel
Lithosphärenwurzel
bis 300 km
LVZ
Asthenosphäre
Die Erdkruste wird grob unterteilt in
Kontinentale Kruste
mit vorwiegend granitischer Zusammensetzung
max. Alter = ca. 4 Ga
Ozeanische Kruste
mit vorwiegend basaltischer Zusammensetzung
max. Alter von heutiger Ozean. Kruste = 180 Ma
Kontinent ≠ Kontinentale Kruste
Ozean ≠ Ozeanische Kruste
Plummer and McGeary, 1991
Gegenwärtig liegen vor:
29 % der Erdoberfläche = Kontinent
71 % „
„
= Ozeane u. Seen
100 %
37 % „
62 % „
1% „
100 %
„
„
„
= Kontinentale Kruste
= Ozeanische Kruste
= Übergangstypen
(z.B. Riftzonen)
Verteilung von Festland (grau), kontinentalem Schelf (rot) und ozeanischen Becken (weiß)
auf der Erde (nach Uyeda, 1978)
Aus: Moores and Twiss, 1995
Kontinentale Kruste
Alte Schilde
Plattformen
Orogene
Ozean. Kruste
Ozean. Rücken
Ozean. Becken
Randbecken
Vulkan. Inseln
Tiefseegräben (Trench)
Übergangstypen
Riftzonen
Inselbögen
Submarine Plateaus
Mächtigkeit
[km]
Vol
[%]
Fläche
[%]
Wärmefluss
[mW m-2]
30 – 70 km
78
37
55
40
49
65
3 – 15 km
21
62
67
100-200
50
45
15 – 30 km
1
1
60-80
50-75
aus: Frisch and Meschede, 2005
Die Topographie wird von verschiedenen Parametern geprägt:
Tektonische Aktivität,
v.a. entlang von aktiven Plattenrändern
(Bsp. Anden, Rocky Mountains, Tibet-Himalaya)
Klima u. Intensität der Erosion
Veränderungen des Meeresspiegels
Gesteine unter Eis oder
jüngeren Sedimenten
Press and Siever, 1998
Ozeanische Kruste
Man unterteilt die ozeanische Krustenbereiche in:
•Ozean. Rücken
•Ozean. Becken
•Randbecken
•Vulkan. Inseln
•Tiefseegräben (Trench)
Plummer and McGeary, 1991
Gravimetrische Karte der Ozeane
Ozeanische Rücken
Länge der rezenten Ozean. Rücken = ca. 70 000 km
(Im Vgl. dazu, Erdumfang = 40 000 km)
Ozeanische Rücken stellen die auffälligsten topographischen Segmente
im Bereich der Ozeane dar. Sie bilden ein Netzwerk und sind so von Ozean zu
Ozean miteinander verbunden.
Die Rücken sind durch zahlreiche Transformstörungen versetzt.
Island ist das einzige bekannte Bsp., wo ein rezenter Ozean. Rücken an Land
exponiert ist, da hier zusätzlich ein Hotspot vorliegt.
Neben dem Mittelatlant. Rücken existieren noch weitere Rücken im Atlantik, die
nicht subparallel zu den Rändern der Kontinente verlaufen.
Aseismische Rücken
Rio Grande Schwelle
Walfischrücken
Im Gegensatz zu den aseism. Rücken, sind die normalen ozean. Rücken meist
seismisch aktiv. Wichtig ist dabei, dass die seismischen Ereignisse hier
meist in relativ geringen Tiefen auftreten. Hypozentrum in Tiefen < 5 km
(blaue Punkte).
Tarbuck and Ludgens, 1997
σ1> σ2> σ3
Abschiebung
Aufschiebung
Überschiebung
Blattverschiebung
Abschiebung
Aufschiebung
Überschiebung
Blattverschiebung
σ1> σ2> σ3
Abschiebung
Aufschiebung
Überschiebung
Blattverschiebung
Abschiebungen
Aufschiebungen
Überschiebungen
Blattverschiebungen
Press and Siever 1995
Die Spreizungs-Rate beeinflusst Topographie
und Eigenschaften der Ozeanischen Rücken
Spreizungsrate
2 cm a-1
4 cm a-1
8 cm a-1
langsame Spreiz.-Rücken
schnelle Spreiz.-Rücken
Beispiel
Mittelatlant. Rücken
(3,5 cm/y)
Ostpazif. Rücken
(12 cm/y)
Topographie
unruhig, rau
ruhig, glatt
mit Schwelle, 5-20 km breit
axialer Graben
meist vorhanden
20-30 km breit, mehrere km tief
fehlt i.d.R.
Moho
diskrete, schmale
Grenzfläche
weniger scharf, erstreckt
sich über breite Zone
(bis 1 km mächtig)
Magmenkammer
meist keine permanente
Magmenkammer
ephemere Intrusionen v.
Sills u. Dikes im Bereich
des medianen Rifts
große, langlebige axiale
Magmenkammern sorgen
für Entstehung einer dicken
Unterkruste aus Gabbro
Press and Siever 1995
Geodynamik und Plattentektonik, 1995
Plummer and McGeary, 1991
Geodynamik und Plattentektonik, 1995
Profil durch Mittelatlantischen Rücken zwischen New York und Dakar (Heezen and Hollister, 1971).
Schwerepofil zeigt ausgeprägte positive Anomalie über dem Rücken (Talwani et al., 1965)
Aus: Frisch and Meschede, 2005
Unstetigkeiten im Bereich der
Ozeanischen Rücken:
1. Ordnung: Transformstörungen
2. Ordnung: großes überlappendes
Spreizungszentrum, dessen Enden
midest. 2 km auseianderliegen. Man
vermutet, dass hier die Magmenkammern
enden.
3. Ordnung: kleine Überlappungen von
Spreizungszentren, < 2 km Versatz
4. Ordnung: kleine Eindellungen im
Spreizungsrücken,
werden DEVAL genannt = ‚deviation in
axial linearity‘,
treten in Abständen von 10-40 km auf.
Entstehen z.B. durch Vulkanausbrüche
Geodynamik und Plattentektonik, 1995
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