Geologie der Lithosphäre Teil III

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1 Geologie der Lithosphäre Teil III
Vorlesung – Mo, Di, Mi, Do 9.15 – 10.00 Prof Dr. E. Wallbrecher

2 Der Wilson-Zyklus 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

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) Subduktion der ozeanischen Kruste mit aktiven Kontinental- rändern (Pazifik) Restozean (Mittelmeer) Kontinent – Kontinent – Kollision (Himalaya)

4 Bildung eines kontinentalen Grabens
1. Stadium Bildung eines kontinentalen Grabens

5 Tripelpunkte und mantle plumes
niedrig temperierte Schmelzen Aufwölbung der Lithosphäre mantle-plume aus dem unteren Mantel 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
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 Tripelpunkt Rezent Rotes Meer Golf von Aden Benue-Trog (Aulakogen) Afar-Senke Umgezeichnet nach Windley, 1996

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

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

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

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

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

14 Gemessen wird die Erdbeschleunigung in gal
Schwere-Anomalie Gemessen wird die Erdbeschleunigung in gal 1 gal = 1 cm/sec2 = 1000 mgal. normal: 980 gal leichte Sedimente hochliegende Moho Bouguer- Schwere

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

16 Bildung eines mittelozeanischen Rückens
2. Stadium Bildung eines mittelozeanischen Rückens

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

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

19 Unterschiede zu Gräben
Entstehung ozeanischer Kruste Positive Bouguer-Anomalie

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

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