Ozeanbodenspaltung

Die Beobachtungen, dass die basaltischen Gesteine des Meeresbodens, die sich am nächsten zum Mittelozeanischen Rückens befanden, deutlich jünger waren, als weit entfernte ;dass auf dem Kamm des Rückens keine marinen Sedimente gefunden wurden, sondern auf beiden Seiten; und dass diese mit wachsender Entfernung älter und mächtiger werden; sowie ein verstärkter Wärmefluss, zeigen, dass der Rücken diejenige Region ist, in der die neue Ozeankruste entsteht.

Sie baut sich aus vulkanischen Gesteinenen auf, die durch Konvektionsströmungen im Mantel als Lava nach oben gefördert werden und auf dem Meeresboden untermeerischen Vulkanismus bilden.

Der Konvektionsstrom teilt sich oben und das Mantelmaterial fliesst nach beiden Seiten ab. Da die darüberliegende Kruste mitbewegt wird, reisst sie längs des Mittelozeanischen Rückens immer wieder auf und der Riss wird durch nachfliessende Lava gefüllt. Diese Spreizungen der Ozeanböden (sea floor spreading) haben im Verlauf von Millionen Jahren die Kontinente verschoben.

Die mittelozeanischen Rücken werden in unregelmässigen Abständen an Querbrüchen, den sogenannten Transform-Störungen, seitlich versetzt. Sie entstehen durch ungleichmässige Geschwindigkeiten der Meeresbodenspreizung. An dieser Plattengrenze gleiten die Platten seitlich aneinander vorbei. Subduktion

Dort, wo zwei Platten zusammenstossen (konvergente Plattengrenze), wird Ozeanboden vernichtet: Eine Platte schiebt sich auf die andere, und zwingt diese abzutauchen. Dieser Vorgang wird als Subduktion bezeichnet.

Subduktionen sind an fast allen Küsten des Pazifiks aktiv. Die meisten dieser Zonen weisen ein grösseres Syystem von Störungen und Verwerfungen auf, die parallel zur allgemeinen Längsstreckung des Gebirges verlaufen. Bei der Subduktion versinkt fortwährend Kruste im Mantel und schmilzt.

Ein wichtiger Effekt, der beim Schmelzen der subduzierten Ozeankruste auftritt, ist die Bildung neuen Magmas. Wenn die abgetauchte Ozeankruste schmilzt, steigt das Magma von der Subduktionszone tief im Inneren des Mantels bis zur Erdoberfläche auf. Bei der Subduktion von ozeanischer Kruste unter ozeanischer Kruste entstehen lange, bogenförmige Ketten von Vulkaninseln (Japan,Philippinen). Beim Zusammentreffen einer ozeanischen und einer kontinentalen Platte bleibt die mächtige, aber leichtere Platte aus kontinentaler Kruste obenauf. Dort liegt die Zone des Vulkanismus in langen Gebirgsketten wie den Kordilleren, die im Landesinneren und sich bis zu 100km von der Subduktionszone entfernt befinden. Dank der Theorie der Plattentektonik konnte nicht nur der geologische Grossbau der Erde erklärt werden, sondern es wurde auch für die Lösung zahlreicher Detailprobleme ,wie der Vulkanologie, ein theoretisches Modell zur Verfügung gestellt.

Was ist Vulkanismus?

Der Begriff Vulkanismus wird in der Fachwelt dem Begriff Magmatismus zugeordnet. Magmatismus beschreibt alle geologischen Vorgänge, die mit der Bildung und dem Auftrieb von Magma zusammenhängen. Vulkanismus ist dabei die Sammelbezeichnung für alle Vorgänge und Erscheinungen, die mit dem Aufstieg von Magma (Gesteinsschmelze) an die Erdoberfläche in Zusammenhang stehen. Mit dem Auftrieb des Magmas bis zur Erdoberfläche kommt es zu vulkanischen Aktivitäten und damit zur Entstehung eines Vulkans, der wichtigsten sichtbaren Erscheinungsform des Vulkanismus. Eine wichtige Voraussetzung für die Bildung vulkanischer Magmen ist ein sehr geringer Wassergehalt. Nur wasserarme oder -freie Silicatmagmen schmelzen bei abfallendem Druck weiter auf. Diese Verflüssigung begünstigt den weiteren Aufstieg. Wasserreichere Magmen werden bei abnehmenden Druck zäher, bleiben so in tieferen Teilen der Erdkruste stecken und bilden Plutone.

Die Verschiebung der Erdplatten ist dabei für die geographische Verteilung der Vulkane verantwortlich. Die etwa 550 aktiven Vulkane der Erde sind also nicht wahllos auf der Erdoberfläche verteilt, sondern zeigen ein bestimmtes Verteilungsmuster. Vulkanismus an konvergierenden Platten

Etwa 90% aller aktiven Vulkane sitzen an den Rändern der Krustenplatten, also in Schwächezonen der Erde. Wenn eine ozeanische Platte von einer Platte mit einem Kontinent an ihrem Vorderrand überfahren wird, bildet sich an der Kollisionszone in der Nähe des Kontinentalrandes eine bogenförmige vulkanische Bergkette. Vulkanismus an mittelozeanischen Rücken

An der Grenze der divergierenden Platten, und zwar entlang der mittelozeanischen Rücken, ist die zweite Gruppe von Vulkanen angesiedelt. Der meeresboden ist hier auseinandergebrochen, an denen sich nun die Platten trennen und Basalt aufsteigt. Die Spalte zwischen den sich trennenden Platten reicht bis in die Asthenosphäre. Basaltische Magmen steigen in in die Lücken zwischen den auseinanderdriftenden Platten auf, fliessen über die spalten hinaus und bilden so zum einen die ozeanischen Rücken, weiterhin Vulkane, basaltische ozeanische Kruste und aus Basalt bestehende Inseln wie Island. Hot-spot-Vulkane

Die dritte Gruppe sind die Hot -spot- Vulkane im Inneren der ozeanischen oder kontinentalen Platten.

112 Hot-spot-Vulkane, die während der letzten 10Mio Jahren aktiv waren, wurden bisher gezählt. 53 davon liegen in den Meeren, 69 stehen auf Kontinenten. Die Inseln von Hawaii verdanken ihre Entstehung ortsfesten Magmakammern, die sich unterhalb der Lithosphäre befinden. In unregelmässigen abständen dringt das Magma an die Erdoberfläche und hinterlässt dort mehr oder weniger hohe Vulkane. Da sich die Lithosphäre darüber hinwegbewegt, entstehen häufig Inselketten.

Beispiele für kontinentale Hot spots sind die Vulkane der Eifel und der Auvergne.

Wie entsteht ein Vulkan?

Im oberen Mantelbereich der Erde werden Temperaturen bis zu 1200 °C und mehr erreicht. Diese Temperaturen sind hoch genug für den Schmelzbeginn der Gesteine in Tiefen zwischen 100 und 400 Kilometern (die Asthenosphäre). Ddas Magma stellt in der tiefe eine hochkomprimierte Flüssigkeit dar, die in einem ungestörten krustenbereich dem Druck der auflagernden Gesteinsmassen der Lithosphäre unterliegt.

Zur Bildung von Magmen, das in die Erdkruste oder bis zur Erdoberfläche aufsteigt, kommt es, wenn heisses Mantelmaterial aufsteigt und dabei teilweise aufschmilzt. Erreicht der teilweise aufgeschmolzene Mantel oder auch das schon abgetrennte Magma die unterseite der Erdkruste, so dringt das Magma entlang tektonischer Verwerfungen in Spalten und Hohlräumen nach oben, bis der hydrostatische Druck der umgebenen Gesteinsschichten entspricht. Dringt das magma nicht bis an die Erdoberfläche, kommt es zur Ausbildung einer Magmakammer in der Erdkruste.

Die Gase, vor allem Wasserdampf, aber auch Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und Stickstoff werden jedoch durch den abnehmenden Überlastungsdruck vermehrt freigesetzt. Diese Gase kännen einen sehr grossen druck in der Magmenkammer aufbauen.Übertrifft dieser den Gegendruck der übeerlagernden Gesteine, wird die Decke weggesprengt und die Schmelze schiesst exsplosionsartig nach oben.

Die Eruption kündigt sich oftmals durch unterirdische Beben an. Der Boden bebt und beginnt sich aufzuwölben und glühende Gasmassen werden ausgestossen. Wasserdampfwolken erscheinen und unter ungeheuren Druck wird aus einer trichterförmigen Öffnung, dem Krater, das Auswurfsmaterial an die Oberfläche transportiert.

Diese Auswurfstoffe können Gesteinstrümmer, Aschen oder Schlacken und Lavafetzen sein, denen ein Lavastrom folgen kann. Je saurer, d.h kieselsäurereicher die Schmelze und je höher der Anteil an Wasser ist, desto explosionsartiger erfolgt der Ausbruch. Die gewaltigen Mengen an vulkanischem Fördermaterial können dabei ganze Landstriche verwüsten und mehrere Meter hoch bedecken.

Die Eruptionswolken bestehen aus einem Gemenge von Gas, Asche und festen bestandteilen, die durch die Wucht