Plattentektonik
Die Plattentektonik ist die vereinheitlichende Theorie der Geologie, die die starre äußere Hülle der Erde als ein Mosaik sich bewegender Platten beschreibt, deren Wechselwirkungen Gebirge bilden, Ozeane öffnen und Erdbeben sowie Vulkanismus auslösen.
Definition
Plattentektonik ist die Theorie, dass die Lithosphäre in eine kleine Anzahl starrer Platten unterteilt ist, die sich relativ zueinander über der schwächeren, duktilen Asthenosphäre bewegen, wobei die meisten geologischen Aktivitäten entlang der Plattengrenzen konzentriert sind.
Scope
Dieser Bereich umfasst die lithosphärischen Platten und ihre relativen Bewegungen, die Beweise, die die Theorie etablierten (Kontinentalpassung, Paläomagnetismus, Meeresbodenspreizung), die drei Klassen von Plattengrenzen, die Kräfte, die die Plattenbewegung antreiben, sowie die langfristige Ansammlung und den Zerfall von Kontinenten. Er behandelt die Kinematik und Dynamik der Platten und weniger die interne Physik der tiefen Erde, die zur Geophysik gehört.
Sub-topics
Core questions
- Wie viele lithosphärische Platten gibt es und wie schnell bewegen sie sich relativ zueinander?
- Welche Beweise zeigen, dass sich Kontinente bewegen und Ozeane wachsen?
- Welche Kräfte treiben die Plattenbewegung an und widerstehen ihr?
- Wie ändern sich Plattenkonfigurationen über Hunderte von Millionen Jahren?
Key theories
- Plattentektonik (die neue globale Tektonik)
- Die Lithosphäre der Erde verhält sich wie ein Satz starrer Platten, deren relative Bewegungen auf einer Kugel durch Rotationen um Euler-Pole beschrieben werden; Deformation und Seismizität konzentrieren sich an Plattengrenzen, während die Platteninneren weitgehend undeverformt bleiben.
- Transformstörungen
- Wilson identifizierte Transformstörungen als eine eigenständige Klasse von Plattengrenzen, die Spreizungsrücken und Gräben miteinander verbinden, versetzte Rückenabschnitte in Einklang bringen und den Bewegungssinn vorhersagen, der später durch Erdbebenstudien bestätigt wurde.
Mechanisms
Platten bilden sich an mittelozeanischen Rücken, wo neue ozeanische Lithosphäre entsteht, kühlen ab und verdicken sich mit zunehmendem Alter und werden in Subduktionszonen in den Mantel zurückgeführt. Ihre Bewegung wird hauptsächlich durch den Plattenzug an subduzierenden Rändern und den Rückenauftrieb an Spreizungszentren gesteuert, wobei der basale Widerstand durch Mantelströmung je nach Strömungsregime entweder als Antrieb oder als Widerstand wirkt.
Clinical relevance
Die Plattentektonik untermauert die Bewertung seismischer und vulkanischer Gefahren, die Vorhersage, wo Erdbeben und Eruptionen gehäuft auftreten, und die Explorationslogik für viele Mineral- und Kohlenwasserstofflagerstätten, deren Verteilung früheren Plattengrenzen folgt.
History
Die Idee, dass sich Kontinente bewegen, wurde 1912 von Alfred Wegener vorgeschlagen, aber mangels eines Mechanismus abgelehnt. Fortschritte in der Mitte des 20. Jahrhunderts in Paläomagnetismus, Meeresbodenkartierung und der Entdeckung der magnetischen Streifensymmetrie führten Harry Hess dazu, die Meeresbodenspreizung vorzuschlagen. Zwischen 1965 und 1968 formalisierten Wilson, McKenzie und Parker, Morgan und Le Pichon das starre Plattenmodell und vollendeten damit die plattentektonische Revolution.
Debates
- Relative Rollen von Plattenzug versus Rückenauftrieb und basalem Widerstand
- Die Aufteilung der plattentreibenden Kräfte zwischen Plattenzug, Rückenauftrieb und Mantelwiderstand bleibt umstritten, wobei die meisten Analysen den Plattenzug als dominant favorisieren, aber über den Beitrag der aktiven Mantelkonvektion uneinig sind.
Key figures
- Alfred Wegener
- Harry Hess
- J. Tuzo Wilson
- Dan McKenzie
- W. Jason Morgan
- Xavier Le Pichon
Related topics
Seminal works
- wilson1965
- mckenzieparker1967
- morgan1968
Frequently asked questions
- Was ist der Unterschied zwischen Kontinentaldrift und Plattentektonik?
- Kontinentaldrift war Wegeners frühe Behauptung, dass sich Kontinente bewegen, aber es fehlte ein Mechanismus. Plattentektonik ist die moderne Theorie, die erklärt, wie: starre lithosphärische Platten, die sowohl Kontinente als auch den Meeresboden tragen, sich über die Asthenosphäre bewegen, die an Rücken entsteht und an Gräben verbraucht wird.
- Wie schnell bewegen sich tektonische Platten?
- Platten bewegen sich mit Geschwindigkeiten von etwa einem bis zehn Zentimetern pro Jahr, vergleichbar mit der Wachstumsrate menschlicher Fingernägel, wobei sich schnell spreizende ozeanische Platten schneller bewegen als langsame kontinentale.