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Allgemeine Geologie Teil III Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi 8.15 – 9.00 Prof Dr. E. Wallbrecher.

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1 Allgemeine Geologie Teil III Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi 8.15 – 9.00 Prof Dr. E. Wallbrecher

2 Der Wilson-Zyklus Ein Wilson-Zyklus beschreibt die Entstehung, die Entwicklung und das Verschwinden eines Ozeans. Ein Wilson-Zyklus beschreibt die Entstehung, die Entwicklung und das Verschwinden eines Ozeans. Die einzelnen Stadien sind: Zerbrechen kontinentaler Kruste, Entstehung einer ozeanischen Spreizungszone, maximale Ausdehnung der Ozeanischen Kruste, Subduktion, Verschwinden der ozeanischenKruste, Kontinent – Kontinent - Kollision Die einzelnen Stadien sind: Zerbrechen kontinentaler Kruste, Entstehung einer ozeanischen Spreizungszone, maximale Ausdehnung der Ozeanischen Kruste, Subduktion, Verschwinden der ozeanischenKruste, Kontinent – Kontinent - Kollision

3 Die Stadien eines Wilson-Zyklus An verschieden weit entwickelter ozeanischer Kruste kann man einzelne Stadien eines Wilson-Zyklus beobachten: Bildung eines kontinentalen Grabens (Ostafrikanischer Graben) Beginnende Ozeanisierung (Rotes Meer) Maximale Ausdehnung der ozeanischen Kruste mit passiven Kontinentalrändern (Atlantik) Maximale Ausdehnung der ozeanischen Kruste mit passiven Kontinentalrändern (Atlantik) Subduktion der ozeanischen Kruste mit aktiven Kontinental- rändern (Pazifik) Subduktion der ozeanischen Kruste mit aktiven Kontinental- rändern (Pazifik) Restozean (Mittelmeer) Kontinent – Kontinent – Kollision (Himalaya)

4 Bildung eines kontinentalen Grabens 1. Stadium

5 Tripelpunkte und mantle plumes mantle-plume aus dem unteren Mantel Aufwölbung der Lithosphäre niedrig temperierte Schmelzen Ein mantle plume ist eine wahrscheinlich aus dem unteren Mantel stammende schlauchförmige Wärme-Anomalie. Der Punkt, an dem eine solche Anomalie an die Oberfläche gelangt, wird Hot Spot genannt. Ein mantle plume ist eine wahrscheinlich aus dem unteren Mantel stammende schlauchförmige Wärme-Anomalie. Der Punkt, an dem eine solche Anomalie an die Oberfläche gelangt, wird Hot Spot genannt. Umgezeichnet nach Windley, 1996

6 Aus Hot Spots entstandene Lavadecken Lavadecken der Kreidezeit umgezeichnet nach Windley, 1996

7 Entstehung eines Ozeans aus einem Tripelpunkt Aufwölbung und Vulkan über einem mantle plume Ein rrr-Tripelpunkt entsteht Failed arm Aula- kogen 2 Riftarme werden zu einem ozeanischen Rücken

8 1.) Grabenbildung (Rifting, Taphrogenese) Beginnt mit einem Tripelpunkt auf kontinentaler Kruste Kreide Rezent Tripelpunkt Benue-Trog (Aulakogen) Rotes Meer Afar-Senke Golf von Aden Umgezeichnet nach Windley, 1996

9 Aulakogene am Atlantik aus Frisch & Löschke, 19

10 Entwicklung eines kontinentalen Grabens aufdringendes basaltisches Magma Lavadecken Tuffe, vulkanischer Schutt terrestrische Sedimente Evaporite (Salze)

11 Der Rhein Rhône-Graben Tiefe der Kruste- Mantel-Grenze

12 Andrija Mohorovicic

13 Profil durch den Rheingraben Asthenolith (Mantelkissen, Manteldiapir) Oberer Mantel Kontinentale Kruste

14 Nordsee-Gräben

15 Merkmale von kontinentalen Gräben Hohe Seismizität Hoher Wärmefluß (> 2.0 HFU) Alkaliner Magmatismus und Vulkanismus Alkaliner Magmatismus und Vulkanismus Negative Schwere-Anomalie (Bouguer-Schwere) Negative Schwere-Anomalie (Bouguer-Schwere)

16 Schwere-Anomalie Gemessen wird die Erdbeschleunigung in gal 1 gal = 1 cm/sec 2 = 1000 mgal. normal: 980 gal Gemessen wird die Erdbeschleunigung in gal 1 gal = 1 cm/sec 2 = 1000 mgal. normal: 980 gal Bouguer-Schwere hochliegende Moho leichte Sedimente

17 Der Ostafrikanische Graben Nairobi Länge km Breite 30 – 70 km Versatz > m Länge km Breite 30 – 70 km Versatz > m

18 Ol Doinyo Lengai (Tansania) Der Ol Doinyo Lengai ist der einzige aktive Carbonatit-Vulkan der Erde

19 Hypersaline Seen Der Magadi-See (Kenia) ist einer von vielen Natron-Seen im Ostafrikanischen Graben-System

20 Lake Natron (Tansania)

21 Junge Grabensysteme und Aulakogene Ostafrikanischer Graben Rhein – Rhône - Graben Baikal - Rift Nordsee - Gräben Mississippi - Aulakogen

22 Das Baikal-Rift und Krustendeformation in Asien

23 Entstehung des Baikal-Rifts

24 Der Baikal-Graben

25 Seismisches Profil durch den Baikal-Graben

26 Bildung eines mittelozeanischen Rückens 2. Stadium

27 Tripelpunkt: Ostafrikanischer Graben- Rotes Meer- G. von Aden rezente Vulkane

28 Der Golf von Aden NASA Foto SCI-1458, Gemini XI

29 Entstehung neuer ozeanischer Kruste Beispiel: Rotes Meer, Golf von Aden, Afar- (Danakil-) Senke Beispiel: Rotes Meer, Golf von Aden, Afar- (Danakil-) Senke Rotes Meer Golf von Aden Afar - Dreieck

30 Unterschiede zu Gräben Entstehung ozeanischer Kruste Positive Bouguer-Anomalie

31 Das Afar-Dreieck (Danakil-Senke) Aus Frisch & Löschke, 1986

32 hypothetisches Profil durch die Afar-Senke Aus Frisch & Löschke, 1986

33 Die Basin-and-Range-Provinz Sehr breite Extension der kontinentalen Lithosphäre. Wahrscheinlich entstanden durch Unterlagerung sehr heißer Lithosphäre. Sehr breite Extension der kontinentalen Lithosphäre. Wahrscheinlich entstanden durch Unterlagerung sehr heißer Lithosphäre.


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