Hot-Spots und Mantle-Plumes. Die Entstehung der Inseln Hawaii und La Réunion


Hausarbeit, 2018

12 Seiten, Note: 1,3


Leseprobe

Inhalt

1 Einleitung

2 Theoretische Grundlagen
2.1 Plattentektonik
2.2 Intraplattenvulkanismus

3 Hot-Spots & Mantle-Plumes
3.1 Hot-Spot-Theorie
3.2 Mantle-Plume-Theorie
3.3 Aktuelle Forschungsfragen

4 Fallbeispiele
4.1 Hawaii-Inselkette
4.2 La Réunion

5 Fazit

Quellenverzeichnis

1 Einleitung

Die Inselkette Hawaii mitten im Pazifischen Ozean und die Insel La Réunion im Indischen Ozean sind vulkanischen Ursprungs und dienen als Modell für die recht neuen Theorien von Mantle-Plumes und Hot-Spots, die sich u. a. in Intraplattenvulkanen äußern.

In dieser Arbeit erläutern wir die Mechanismen der Plattentektonik und zeigen auf, weshalb Intraplattenvulkane, wie im Fall der oben genannten Insel(-ketten) nicht mit dieser Theorie erklärbar sind. Wir leiten über zu den neueren Theorien der Hot-Spots und Mantle-Plumes, die wir ausführlich erläutern und stellen aktuelle Forschungsfragen dar.

Im Anschluss daran möchten wir die reale Wirkweise dieser Modelle am Beispiel der Inselkette Hawaii und der Insel La Réunion anhand ihrer geographischen Lage und ihrer Entstehungsgeschichte im Zusammenhang mit Hot-Spots erklären.

Methodisch ist diese Arbeit das Ergebnis einer umfassenden Recherche, die entsprechende Literatur ist im beigefügten Quellenverzeichnis am Ende der Arbeit zu finden. Einzelne Schaubilder haben wir selbst erstellt, um die Erklärung komplexer Phänomene zu veranschaulichen und/oder eine angemessene Bildauflösung gewährleisten zu können.

2 Theoretische Grundlagen

2.1 Plattentektonik

In den 1950er Jahren wurde die Theorie der Plattentektonik etabliert. Sie besagt, dass „die Lithosphäre aus einem Mosaik tektonischer Platten unterschiedlichster Größe [besteht]. Neben Großplatten [...] existieren eine Reihe kleinerer Platten [...]. Einige bestehen nahezu aus ozeanischer Kruste, während andere sowohl kontinentale als auch ozeanische Kruste umfassen. Die Platten bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten relativ zueinander, indem sie passiv auf der mehr oder minder beweglichen Asthenosphäre driften. Die typischen Bewegungsraten liegen bei etwa 0,1 – 10 cm/ a“ (BAUMHAUER 2006, S. 13). Die Ränder der Platten werden in drei Typen unterschieden:

1. Divergente Plattengrenzen bzw. -bewegungen

Hierbei reißt die ozeanische oder kontinentale Lithosphäre an der aufgrund durch Dehnung entstehenden Schwächezone auf und „zwischen den neuen Plattengrenzen bildet sich neue Lithosphäre“ (ebd. S. 13).

Dieses Phänomen heißt am Meeresboden Mittelozeanischer Rücken (MOR) und lässt sich in fast allen Weltmeeren beobachten. „An den Plattengrenzen wird Magma gefördert und es bildet sich neue ozeanische Lithosphäre“ (ebd. S. 14). Dies wird als sea floor spreading bezeichnet, welches man an konstruktiven Plattengrenzen beobachten kann. Morphologisch entstehen dadurch „Gebirgsketten mit einer zentralen Grabenstruktur, dem sogenannten Rift“ (ebd. S. 14) (s. Abb. 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Skizze Querschnitt und Driftrichtung (rote Pfeile) der Platten an einem MOR (schwarzer senkrechter Strich). Vulkanische Aktivität (Dreiecke) an der Plattengrenze. Eigene Darstellung nach Decker;/Decker 1998, S. 105

2. Konvergente Plattengrenzen bzw. -bewegungen

Hierbei bewegen sich zwei Platten aufeinander zu, sämtliche Kombinationen von ozeanischen und kontinentalen Platten bzw. Krusten sind möglich. Die Auswirkungen sind abhängig von der Krustenart, da kontinentale Platten eine geringere spezifische Dichte als ozeanische aufweisen. Beim Zusammentreffen von Krusten unterschiedlicher spezifischer Dichte findet Subduktion an den destruktiven Plattenrändern statt. „[Dabei] taucht eine Platte unter die andere in den Erdmantel ab, wobei dort Lithosphärenmaterial der abtauchenden Platte aufgeschmolzen und assimiliert wird“ (ebd. S. 14) (s. Abb. 2). Das Zusammentreffen zweier Platten gleicher spezifischer Dichte hat Kollision zur Folge.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Skizze Querschnitt und Driftrichtung (rote Pfeile) der Platten an einer Subduktionszone. Vulkanische Aktivität (Dreieck) am Magmatischen Bogen. Eigene Darstellung nach Decker;/Decker 1998, S. 105

3. Transformstörungen

An diesen konservativen Plattenrändern bewegen „sich Platten aneinander vorbei, ohne dass Lithosphäre gebildet oder zerstört wird“ (ebd. S. 16) (s. Abb. 3).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Skizze Aufsicht und Driftrichtung (rote Pfeile) der Platten, die eine Transformationsstörung aufweisen. Eigene Darstellung Nach BAUMHAUER 2006, S. 16).

2.2 Intraplattenvulkanismus

Mit der Theorie der Plattentektonik kann das Phänomen von Intraplattenvulkanen nicht beschrieben werden: „Nach den Regeln der Plattentektonik dürfte es [mitten auf den Platten] weder Erdbeben noch Vulkanismus geben. Viele [...] Tiefseeberge wirkten wahllos verstreut, einige weisen aber eine kettenförmige Anordnung auf“ (SCHICK 1997, S. 106f.).

Drei Aspekte zeigen auf, weshalb die Theorie der Plattentektonik hier an ihre Grenzen stößt:

1.Altersverteilung:

„An Subduktionszonen und auf mittelozeanischen Rücken bilden jeweils die jungen Vulkane einen Saum entlang der Plattengrenzen, und an den ozeanischen Rücken nimmt das Alter der vulkanischen Gesteine mit der Entfernung vom Rücken zu. Ganz anders verhalten sich die Hawaii-Inseln: Die Vulkane werden nicht seitwärts, sondern entlang der Schwelle [/Erhebung] älter“ (DECKER;DECKER 1998, S. 106f.).

2. Erdbeben:

An Mittelozeanischen Rücken treten Erdbeben entlang des gesamten Rückens auf. Bei Intraplattenvulkanen weicht das Verteilungsmuster erheblich ab, oft gibt es nur einzelne lokale Erdbebenbereiche, wie beispielsweise nur am Südostende der Inselkette von Hawaii (vgl. ebd., S. 107).

3.Querschnitt:

Bei Intraplattenvulkanen ist im Querschnitt zu sehen, dass neues Material durch die Kruste befördert wird. Jedoch ist dieses Phänomen nicht mit der Globaltektonik beschreibbar, da Basaltmagma nur an den Plattenrändern gefördert werden kann. (s. Abb. 4) (vgl. ebd., S. 105).

Diese drei Aspekte untermauern, dass es neben der Plattentektonik noch etwas Anderes geben muss, was zu morphologischen Ereignissen auf der Erde führt. Viele Forscher haben sich dazu Gedanken gemacht, es wurden viele Theorien diskutiert und wieder verworfen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Skizze Querschnitt von Hawaii/ La Réunion. Mitten auf der Platte wird neues Material vulkanisch durch die Kruste befördert. Eigene Darstellung nach Decker;/Decker 1998, S. 105

„So ist daran gedacht worden, daß die pazifischen Inseln bzw. Seamounts auf diesem Rücken entstanden sind und sich mit dem ausbreitenden Ozeanboden allmählich von ihm entfernt hätten. Das wäre für einen Teil der pazifischen Inseln und Seamounts denkbar, jedoch nicht für Hawaii und ähnliche Inselgruppen. Hier besteht nicht nur der Widerspruch zwischen dem relativ geringen Alter und ihrer weiten Entfernung vom Ostpazifischen Rücken, sondern auch zu dem noch gegenwärtig aktiven Vulkanismus auf der Hauptinsel“ (RAST 1987, S.80).

[...]

Ende der Leseprobe aus 12 Seiten

Details

Titel
Hot-Spots und Mantle-Plumes. Die Entstehung der Inseln Hawaii und La Réunion
Hochschule
Universität Hamburg
Note
1,3
Autor
Jahr
2018
Seiten
12
Katalognummer
V462722
ISBN (eBook)
9783668922402
ISBN (Buch)
9783668922419
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Kommentar des Dozenten: " Vielen Dank für die schöne und ausführliche Hausarbeit".
Schlagworte
Geomorphologie, Vulkanismus, Intraplattenvulkanismus, Hotspot, MantlePlume, Hawaii, La Reunion, Geographie, Geografie, Geologie
Arbeit zitieren
Desiree Hollender (Autor), 2018, Hot-Spots und Mantle-Plumes. Die Entstehung der Inseln Hawaii und La Réunion, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/462722

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