(8) Aufbau der Erde (c) G. Larson EF Geophysik 64

Aufbau der Erde (1) Seismik und Aufbau der Erde Vieles von dem, was wir über den Aufbau der Erde wissen, beruht auf Untersuchungen der Ausbreitung von seismischen Wellen. Im Erdmantel steigt die Dichte mit zu- nehmender Tiefe an, die beiden Module steigen aber noch stärker, dadurch nimmt auch die Geschwindigkeit der P- und S- Wellen nach unten zu- An der Kern-Mantel-Grenze steigt die Dichte abrupt an. Da außerdem der Schubmodul im flüssigen äußeren Erdkern = 0 ist, geht die Geschwindig- keit der P-Wellen stark zurück. Die Geschwindigkeit der S-Wellen sinkt überhaupt auf = 0. Bildquelle: Matthes, 1996 EF Geophysik 65

Aufbau der Erde (2) (Kelletat, 1999) Die Hypsographische Kurve [von griech. hypsos = hoch] oder auch hypsometrische Kurve, ist eine Darstellung der Topographie der Erdoberfläche (meist) in Form der kumulativen Prozentanteile der absoluten Höhen über und unter dem Meeresspiegel. Die Tiefsee-Ebenen (-4000 bis -6000 m) und die Kontinentalplattform (-200 bis +2000 m) nehmen die größten Flächen ein, gefolgt von Kontinentalhang und Mittelozeanischen Rücken, den Tiefseegräben und den Hochgebirgen. Die mittlere Höhe der Kontinente beträgt 875 m, die mittlere Tiefe der Ozeane 3790 m (Aus dem Lexikon der Geowissenschaften). Die Verteilung von Schelfgebieten, Tiefseebecken, Tiefseegräben etc. lässt sich durch eine Häufigkeitsverteilung (links) oder deren Summenkurve (rechts) darstellen, sie ist ein Ausdruck der plattentektonischen Prozesse, welche die Ozeanbecken formen. Die Häufigkeitsverteilung hat zwei Maxima, weil es auf der Erde zwei Arten von Kruste gibt: Ozeanische Kruste (~Basalt,  = 2900-3000 kg/m3) und Kontinentale Kruste (~Granit,  = 2600-2900 kg/m3). EF Geophysik 66

Aufbau der Erde (3) Grenze zwischen Kruste und Mantel Die untere Begrenzung der Erdkruste bildet die Mohorovičič-Diskontinuität (kurz: Moho). Hier steigt die seismische Geschwindigkeit der P-Wellen von ~6.8 km/s auf über 8.0 km/s an. Magmatische Gesteine (Magmatite) bilden sich durch Abkühlung aus Magma. Bei langsamer Abkühlung im Erdinneren entstehen grobkristalline Intrusivgesteine, die Kristalle haben genügend Zeit, in der Schmelze zu wachsen. Bei schneller Abkühlung an oder nahe der Erdoberfläche entstehen feinkristalline Effusivgesteine. Glase (z.B. Obsidian) entstehen, wenn Magma schlagartig erstarrt. Magmatite werden nach ihrem Gehalt an Kieselsäure (SiO2) klassifiziert Intrusivreihe Effusivreihe SiO2-Gehalt Viskosität Schmelztemperatur Granit Rhyolith 70% (sauer) Granodiorit Dazit Diorit Andesit Gabbro Basalt Peridotit Komatiit 40% (ultrabasisch) Mit zunehmendem Kieselsäuregehalt steigt die Viskosität des Magmas. Eruptionen basaltischer Lava sind daher i.A. ruhig (Hawaii). Eruptionen rhyolithischer Lava sind dagegen häufig explosiv (Mt. St. Helens). Die ozeanische Erdkruste ist, abgesehen von einer mehr oder minder mächtigen sedimentären Bedeckung, aus Basalten und Gabbros aufgebaut. Für die kontinentale Kruste sind Granite und Granodiorite typisch. Der Erdmantel besteht im Wesentlichen aus Peridotit. EF Geophysik 67